第五章真空荧光显示器件(VFD)
和
场发射显示器件(FED)
5.1 VFD( vacuum fluorescent display)的结构和发光机理
5.2 FED( field emission device)的结构和发光机理
重点:VFD的结构和发光机理
难点:VFD和FED阴极发射的比较
5.1 VFD的结构和发光机理
1. VFD的产生
VFD大致是在20世纪60年代，为适应电子计算器的急速发展需求而出现的。
20世纪70年代初首先生产出玻璃泡型多位VFD。 70年代中期开始生产最原始的平面型VFD。
70年代后期，开始多色VFD和前面发光型及高密度显示的VFD的生产。
2. VFD 的定义
由阴极、栅极、阳极构成
的真空电子管，至少观察
侧呈透明的密封容器。
由阴极放出的电子在栅极
控制下碰撞阳极，阳极上
按一定图形涂布的荧光体
被低能电子束激发发光，
并由此显示出所需要信息
的自发光型电子显示器。
5.1 VFD 的结构和发光机理
3. 结构、功耗和应用特性
基本结构：真空三极管。
功耗特性：为了控制灯丝上(阴极)发射出的热电子，管子的消耗功率大部分消耗在加热阴极灯丝上，使荧光显示管的应用就受到了一定的限制。 在可携带式的轻便装置的显示方面，它只好让位于其它功耗较低的显示器件。
阴极灯丝在真空腔中对显示容器的占空系数大小对于发光空间有限制。为此，最好使用更细的灯丝和改善表面盖玻璃状态。
4. VFD的分类
从构造、显示形式、显示内容、驱动方式、用途等不同角度，对VFD进行的分类:
5. VFD的结构
1.阴极：在细钨丝上直接包覆钡、
锶或钙的氧化物构成，阴极丝要
足够细，以不妨碍显示为限。
2.栅极：通常是用厚度为50μm的不
锈钢等金属箔由光刻加工成网格
状。
3.阳极：按需要显示图形的形状，
大致地由石墨等厚膜或Al等薄膜
形成导体，再在其上按显示图形
涂布荧光体。
4.阳极布线由厚膜或薄膜在玻璃基
板上形成，并通过引出端子导
出。
5.玻璃基板表面上，除了阳极及连
接所必须的通孔之外，全部由绝
缘层包覆。
6. VFD的工作原理
灯丝上通电加热到600℃-650℃，即可释放出热电子。
热电子能否扩散到阳极上决定于栅极电位相对于阴极是正电位还是负电位。
当栅极上加有正电压时，它使阴极发射的热电子加速、扩散、并碰撞阳极，呈现显示的功能；
当栅极加有负电压时，它截断向阳极运动的电子，具有消除显示的功能。
栅极和阳极同时施加正向电压时，才能够产生发光显示。 当阳极上加有正电压时，通过栅极的电子碰撞荧光体激励发光。
当阳极与阴极等电位或比阴极电位低数伏时，栅极上即使加正电压也能消除发光。
7. VFD
电学和光学特性
阴极上升特性1-线性区，2-饱和区
阴极上升特性：在荧光显示管VFD 的阴极上加热升至一定温度后，在阴极上将会释放出热电子。为了能够充分地辐射热电子，对阴极的加热温度要求要适当。
阴极灯丝的温度T f 随着灯丝电压U f 的上升而上升。
线性区：U f ↑→L ↑
饱和区：U f ↑→L 饱和，T f ↑，影响VFD 使用寿命。 U f 选择：略低于饱和区电压。
7. VFD 电学和光学特性
电流特性：对于寻址显示，常采用：e b =e c 。阴极(k )电流i k 为阳极(b )电流i b 和栅极(c )电流i c 之和，即i k =i b +i c =i b (1+d)=i c (1+d)/d 。其中，d=i c /i b =0.8-3，为电流分配率，与电极结构有关。
VFD 在空间电荷限制下，若e b =e c ，则有：i b =ke b n 。k 决定于电极结构常数，n=1.5-2。
7. VFD 电学和光学特性亮度特性：亮度L 与阳极电势e b 的关系
为：L=η?D n ?e b ?i b ?(1/S)?(1/π)。其
中：D n =t p /T ：阳极电压占空比，S ：
阳极面积，η：荧光粉的发光效率
(lm/W)。
L 主要由e b 和e c 决定。e b , e c ↑→i b ,
i c ,L ↑(不饱和) →i k ↑→T f ↑，影响
VFD 使用寿命。e b 和e c 要合理设定。栅极电压和阳极电压特性
7. VFD电学和光学特性
截止特性：将不需要显示部分的阳极电流截止，阳极不发光。
1.阳极截止：e
c >0，对应的e
b
<0。e
b
很小负电压
就足以起到截止作用。
2.栅极截止：e
b >0，e
c
<<0，将电子截断。考
虑到阴极发射的热电子具有一定的动能，e
c 负电压要足够大。
7. VFD电学和光学特性
静态驱动：栅极为一个电极，施加直流正电压，而阳极全部都设有独立的引出线，并由此选择显示图案。多位时引出线增多。
动态驱动：显示面按栅极分割成若干个区域。驱动时首先按时间顺序有选择地在栅极的分割区域上施加正电压，与栅极的选择脉冲同步，此时，在阳极的应该显示的端子上施加正电压，由此选择显示的图形。可显著减少引出线。
8. VFD 的驱动条件
8. VFD
的驱动条件
阴极加热方式：直流和交流
直流加热方式：阴极灯丝A 、B 两端上与之相对应阳极U b 和栅极U c ，阴极U f (B →A) 施加在阴极两端之间，U B >U A 。
A 、
B 两端点上与阳极和栅极之间产生的电位差不相等，从而导致发光亮度的不均匀-亮度倾斜现象。
补偿措施：将阴极倾斜和交流驱动。 注意：灯丝正负极不要接错，
否则亮度倾斜现象加重。 1.阴极2.阳极3.栅极直流加热的电位关系
8. VFD
的驱动条件
交流加热方式：在各自的位置上阳极电位U b 和栅极电位U c 都有相应的变化。严格地讲，亮度也必然有变化。但是，这个亮度的变化用眼睛看不出来。 注意：交流加热方式，阴极加热电源频率和栅极扫描频率发生频率拍差时，会引起阴极振动，产生发光显示闪烁，影响显示品质。阴极可采用高频加热。交流加热原理
9. VFD的主要部件、材料
VFD的引线结构?
直接从真空腔引出
厚膜基板的剖面图?
简单布线
9. VFD的主要部件、材料
厚、薄膜混合技术基
板(复杂布线)
栅极：光刻腐蚀制成
的金属网。栅极网眼
的透过率对VFD的电
流分配、发光亮度和
显示品质等都有影
响。
栅极形状
9. VFD的主要部件、材料
阴极：采用细的金属钨丝，在表面上涂敷碱土类金属的三元碳酸盐。在VFD的制作中，排气工程即将结束之前对阴极通电加热，碳酸盐在真空状态下加热使其分解成氧化钡、氧化锶和氧化钙，形成氧化物阴极。
BaCO3+SrCO3 +CaCO3＝BaO+SrO+CaO+3CO2↑
通过加热放出CO2气体在纯钨丝上形成三元的碱土金属氧化物，构成电子源。这个活性化条件合适与否将会直接接影响到VFD特性的好坏。
9. VFD的主要部件、材料
VFD使用的电压在100V以下，荧光粉只经受100eV电子束的轰击，电子能量远比CRT 要低。
100eV以下的低速电子束进入物质中，使价带电子激发。这样的电子只能进入荧光体的表层，放出的二次电子也很少。
如果是绝缘的荧光体，就会在表面生成负电荷，削弱了加速电场，使发光变得愈来愈
弱。
阳极电位很低时，电子能量小，阳极也不发光。
9. VFD的主要部件、材料
VFD对荧光体有以下要求：
1.为了防止由于一次电子使表面产生的带电，荧光粉应有导电
性。在荧光管中，阳极电压：10-50V，电流：2-
10mA/cm2。为了控制荧光体上的电压在1V以下，荧光体层的阻抗必须在500Ω/ 以下，一般荧光粉厚度为30μm。
2.发光的V th要低。因为荧光体层的阻抗比较低。发光阈值低
才能保证在适当的工作电流下有足够的亮度，一般V
th <10V。
3.要求发光粉有高的发光效率，而且随电压增长不饱和。低速
电子只能射入荧光体的最表层，激发的效率就不高。要求粉有高的发光效率对此进行补偿。
4.荧光管在制造过程中，要经历500℃的处理。要求荧光粉有
对工艺的稳定性。
5.对于低速电子的激发，要求粉有长的寿命。
6.荧光体在发光时不能放出有害于氧化阴极的物质。
镍-63 真空电子器件预电离源 （天津市鹏辉国际贸易有限公司，订制镍-63放射源，提供放射性电镀服务， QQ945304952 ） 在很久以前, 人们就在真空电子器件中采用某些放射性材料, 以改善和提高某些真空电 子器件的性能。例如, 从50 年代到70 年代, 在微波气体放电天线开关管中放置钴-60( 60 Co) 、铯-137( 137Cs) 和氪-85( 85Kr) 这些放射性核素作为预电离源。从70 年代末期开始, 人 们就逐渐转而采用氚( 3H) 、镍-63( 63Ni) 等这类放射性材料低能电子源作为真空电子器件的 预电离源了。 所谓低能电子源就是发射低能电子的放射源, 即是指产生最大能量低于100 keV 的电 子的B源。其中最普遍采用的是放射出纯B粒子的镍-63、氚, 放射俄歇电子和X 射线的铁- 55( 55Fe) 。 63Ni 放射性核素的特性 低能电子源的主要应用是在气相色谱分析和液相色谱分析中用于电子俘获探测器, 另 外还广泛用于爆炸探测器和高灵敏度的泄漏探测器等。 就当前使用量来看, 3H 的用量最大, 不过它的主要缺点是受使用温度的限制。因为从 氚钛靶片上释放出的氚气随靶片温度的升高而增加, 其正常使用温度不宜超过200 e 。 2 63Ni 放射源的制备方法 ( 1) 把纯度为9919%的金属镍( 62Ni) 经中子和C射线照 射反应[ 62 Ni( n, C) ] 后, 金属镍就变为63 Ni 放射源了。 58 真空科学与技术第19 卷 ( 2) 将基体金属, 例如镍、无氧铜、不锈钢等, 经去除表面的油污和金属氧化层的清洗工艺以后, 放在63Ni的溶液中, 用电镀的方法使63Ni 沉积在基体金属的表面上。 ( 3) 将63Ni 溶液与水玻璃溶液混合在一起, 然后涂覆在给定的零件( 如玻璃、陶瓷材料制作的零件) 的预定部位表面上, 之后再将其烘干。 为了提高源的安全性能和延长使用期限, 可用适当的方法将有机物材料沉积在63Ni 放 射源的表面上, 作为保护膜将其活性面覆盖起来, 保扩膜的厚度为011~ 015 Lm。这样就能保证操作者的肌肤不会直接接触到63 Ni 放射源的活性面, 使用操作就很方便。不过经这种 加保护膜方法的处理, 会使63Ni 放射源的发射能力有所降低。例如, 在其放射源的活性面上 加上一层012 Lm 厚的有机保护薄膜之后, 其发射B粒子的能力会降低大约10%。 制备63Ni 放射源的最好方法是电镀, 而最常用的基体材料是镍。镍片和镍丝是真空电
第五章真空荧光显示器件(VFD) 和 场发射显示器件(FED) 5.1 VFD( vacuum fluorescent display)的结构和发光机理 5.2 FED( field emission device)的结构和发光机理 重点:VFD的结构和发光机理 难点:VFD和FED阴极发射的比较
5.1 VFD的结构和发光机理 1. VFD的产生 VFD大致是在20世纪60年代，为适应电子计算器的急速发展需求而出现的。 20世纪70年代初首先生产出玻璃泡型多位VFD。 70年代中期开始生产最原始的平面型VFD。 70年代后期，开始多色VFD和前面发光型及高密度显示的VFD的生产。
2. VFD 的定义 由阴极、栅极、阳极构成 的真空电子管，至少观察 侧呈透明的密封容器。 由阴极放出的电子在栅极 控制下碰撞阳极，阳极上 按一定图形涂布的荧光体 被低能电子束激发发光， 并由此显示出所需要信息 的自发光型电子显示器。 5.1 VFD 的结构和发光机理
3. 结构、功耗和应用特性 基本结构：真空三极管。 功耗特性：为了控制灯丝上(阴极)发射出的热电子，管子的消耗功率大部分消耗在加热阴极灯丝上，使荧光显示管的应用就受到了一定的限制。 在可携带式的轻便装置的显示方面，它只好让位于其它功耗较低的显示器件。 阴极灯丝在真空腔中对显示容器的占空系数大小对于发光空间有限制。为此，最好使用更细的灯丝和改善表面盖玻璃状态。
4. VFD的分类 从构造、显示形式、显示内容、驱动方式、用途等不同角度，对VFD进行的分类:
5. VFD的结构 1.阴极：在细钨丝上直接包覆钡、 锶或钙的氧化物构成，阴极丝要 足够细，以不妨碍显示为限。 2.栅极：通常是用厚度为50μm的不 锈钢等金属箔由光刻加工成网格 状。 3.阳极：按需要显示图形的形状， 大致地由石墨等厚膜或Al等薄膜 形成导体，再在其上按显示图形 涂布荧光体。 4.阳极布线由厚膜或薄膜在玻璃基 板上形成，并通过引出端子导 出。 5.玻璃基板表面上，除了阳极及连 接所必须的通孔之外，全部由绝 缘层包覆。
微波真空电子器件的发展战略 廖复疆 中国电子科技集团公司第十二研究所 摘要：本文讨论了真空电子器件进一步发展的前景、方向和技术路线图。指出真空电子器件的小型化和集成化对提高我国装备的性能和战斗能力有重要的作用。真空电子器件虽然有百年发展历史，但今天它仍然是处在发展中的一种器件，它和微电子、光电子和新材料科学的融合，不仅产生了新的器件，还将给装备带来新的性能和战斗能力。 主题词：微波，小型化，集成，真空电子 一、引言 随着有源相控阵天线体制和第三代宽禁带微波半导体功率器件的发展,近年来在国内外都进行了一场关于微波真空电子器件与微波半导体功率器件如何发展的讨论[1]-[4]。讨论集中在微波半导体功率器件能否取代真空电子器件?微波真空电子器件应当如何发展这两个问题上？今年5月21-23日在巴黎召开的第14届国际真空电子学会议(IVEC2013),5篇大会报告中有2篇谈到此问题,反映了当代科学技术发展的迅速，各领域间竞争与融合的大趋势。L-3公司的Dr.Armstrong是本届大会Pierce奖的获得者，他在IVEC2013大会报告的题目是“真空电子学的生命力”[1]，应当是对上述问题的很好回答。 关于微波真空电子器件和固态功率器件发展的讨论, 不仅仅是牵涉到这两种器件的发展和应用，最主要的是牵涉到军事装备自身的建设与发展，也就是说，哪种器件能够保证装备具有先进的作战能力？微波真空电子器件在装备上已经使用几十年，初期暴露的最大问题似乎是易打火、寿命短、体积大、不适合有源相控阵体制使用。正是这些问题推动了微波真空电子器件自身的改进，实际上它并不是真空电子器件固有的问题，通过降压和工艺改进是可以克服的；这些问题也推动了固态器件的发展，并逐渐取代了低频段、小功率微波真空电子器件在部分装备上的应用； GaAs器件的发展已经有20多年，技术已逐渐成熟，但它在功率、效率和可靠性方面仍存在不足，技术进步催生了第三代半导体GaN器件的发展和应用；GaN器件还处在研发阶段，产品刚刚露头，还不成熟。在工作稳定性、散热、效率和带宽等方面还需要考验；目前还不能说固态功率器件已经具备了完全取代微波真空电子器件的条件。正像美国陆军研究所的专家在IVEC2012会议上所说，“国防部和它所属单位有权也希望看到行波管的继续利用，通过持续的改进来提高其寿命，并保持微波管工业基础的生存能力。因为和TWT相比较，固态放大器缺乏可用的技术或材料，在高频率、小尺寸、电性能方面有效地达到几百瓦到几千瓦功率水平。在探测、警戒、侦察装备中采用SSA和TWT将取决于任务和采用的装备”。到目前为止，美国国防部先进计划管理局(DARPA)一直强调对真空电子器件和固态微波功率器件实施平衡发展战略，其原因在于2030年前，真空电子器件在装备中的应用中仍然是核心器件之一；真空电子器件技术仍有很大的发展和改进余地，是一种处于发展中的技术，而不是过时的技术，更不是要放弃的技术。 本文的目的是探讨微波真空电子器件的发展前景，发展思路和技术发展路线图。需要回答的重要问题是，在宽禁带微波半导体功率器件和有源相控阵天线体制发展条件下，微波真空电子器件是否还需要发展？如何发展？它和宽禁带微波半导体功率器件的关系是什么？ 二、微波真空电子器件的优势 微波真空电子器件的工作原理给予它天然的优势，或者说是天然的生命力，其原理是真空中的电子注和周围介质的互作用产生微波。这种工作原理使得它可以工作在任意电压和任意电流条件下，即高电压、大电流；中等电压、中等电流和低电压、低电流状态。因而微波真空电子器件的功率可以大到吉
真空荧光显示屏（V F D屏）原理 一、什么是V F D 真空荧光显示屏（V A C U U M F L U O R E S C E N T D I S P L A Y）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。 V F D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、V F D的结构及工作原理 V F D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V F D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C A T H O D E（灯丝F I L A M E N T）、栅极G R I D及阳极A N O D E为基本电极，还有一些其它的零件（如消气剂等）。
图1.V F D的分解斜视图 图2.V F D的剖面图 栅极：每个栅极对应着若干个个图形。 阳极：对应值图形中的最小的每一段
图3.V F D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（B a）、锶（S r）、钙（C a）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（P H O T O-E T H I N G）后成型的金属网格（M E S H），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505n m），低工作电压的氧化锌：锌(Z n O：Z n)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（N E S A），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（G E T T E R）是维持真空的重要零件。在排气工程的最后阶段，可利用高频产生的涡流损耗对消气剂加热，在玻璃盖的内表面形成钡的蒸发膜，可用来进一步吸收管内的残留气体（G A S）。 三、灯丝及驱动方法 3.1.灯丝 灯丝电压与灯丝电流的关系如图4所示。图5则是灯丝电压与栅极及阳极电流的关系。其与亮度的关系则如图6所示。在此例中，灯丝电压标准值是3.0V a c，灯丝电压值的设定，对保证显示品质及寿命有重要的影响。如果灯丝电压过高，电流或亮度并不随之增加，反而因阴极温度上升，而加速钨丝蕊线上氧化物的蒸发，同时也会污染荧光粉表面，使发光效率及亮度提早下降，而缩短寿命。相反，如果灯丝电压过低，因阴极温度下降，便无法获得充分而稳定的热电子发射，致使显示品质劣化或灯丝电压变动而使亮度不稳定。其次，灯丝长时间在低的电压条件下使用，会引起可靠性下降，必须特别留意。 因此，重要的是灯丝电压设定应在标准值±10%的范围内使用。 在实际使用中，绝对不可只着重在图6的特性而用调整灯丝电压来调整亮度。 四、栅极与阳极 4.1.栅极与阳极
VFD应用指南 一、什么是VFD 二、VFD的结构及工作原理 三、灯丝及驱动方法 四、栅极与阳极 五、荧光粉的特性 六、基本驱动电路 七、VFD电源及特性要求 八、亮度调整 九、常见的技术问题及处理方法 十、滤色板的选择原则 十一、注意事项
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.VFD的分解斜视图
图2.VFD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
光电显示技术期末复习资料 第一章绪论 (2) 1、光电显示器件有哪些分类？ (3) 2、表征显示器件的主要性能指标有哪些? (3) 3、简述色彩再现原理。 (3) 4、人眼的视觉特性 (3) 5、简述人眼的视觉原理。 (4) 第二章液晶显示技术（LCD） (4) 1、简述液晶的种类与特点。 (4) 2、简述热致液晶分类和特点。 (5) 3、试述液晶显示器的特点。 (5) 4、什么是液晶的电光效应？ (5) 5、LCD显示产生交叉效应的原因是什么? 用什么方法克服交叉效应? (5) 6、液晶有哪些主要的物理特性？ (5) 7、简述TFT-LCD的工作原理。 (6) 8、简述TN-LCD的基本结构及工作原理。 (6) 9、液晶显示器驱动方法有哪几种方式？ (7) 10、液晶显示控制器有哪些特性？ (7) 11、自然光和偏振光的区别是什么？简述偏振光的分类及线偏振光的特点。 (7) 12、LCD结构和显示原理。 (7) 第四章发光二极管LED和有机发光二极管OLED显示技术 (10) 1、简述有机发光二极管显示器发光过程。 (10) 2、以ITO阳极－空穴传输层－发光层－电子传输层－金属阴极结构OLED为 例说明每一功能层的作用，并简述其工作原理。 (10) 3、简述影响OLED发光效率的主要因素和提高发光效率的措施。 (11) 4、OLED如何实现彩色显示? (11) 5、简述LED工作原理。 (11) 6、简述LED驱动方式。 (12) 7、OLED的结构与工作原理。 (12) 8、OLED的特点有哪些？ (12) 第六章激光显示技术（LDT） (12) 1、激光具有哪些特性？ (13) 2、激光用于显示具有哪些优势？ (13) 第七章新型光电显示技术 (13) 1、场致发射显示（FED）结构及工作原理 (13) 2、真空荧光显示器（VFD）结构及工作原理 (14) 第八章大屏幕显示技术 (14) 1、DLP特点及工作原理 (14) 2、LCOS特点及工作原理 (15)
氧化铜纳米稻草的制备及其场发射性质1 尚德建，郁可，徐建文，吴晋，许玉娥，朱自强 华东师范大学信息学院电子系，上海（200241） E-mail：yk5188@https://www.doczj.com/doc/1c2648393.html, 摘要：在本文当中我们将采用一种非常简便的方法来制备氧化铜纳米材料，该方法在常温常压的情况下可以在铜衬底表面大量的生长氧化铜纳米稻草。不用模板、催化剂且生长的纳米稻草排列整齐。通过对样品进行XRD（X射线衍射）测试、Raman Shift（拉曼普）光谱测试和SEM（扫描电镜）的图像拍摄，我们确定该样品即为氧化铜。除此之外我们对于这种多尖端的样品进行场发射的测试，发现该样品具有很好的场发射特性。 关键词：氧化铜；纳米稻草；场发射 1.引言 纳米材料作为一种新兴的材料，正在越来越多地受到科学家们的关注。一维的纳米材料， 特别是金属氧化物半导体纳米材料以其独特的性质，优秀的电学、光学、压电、气敏特性正在成为众多研究所和高校的争相研究的对象。一维纳米氧化铜就是其中的佼佼者，氧化铜是 典型的P型半导体，禁带宽度相对较窄约为1.2eV[1]。在超导[2,3]、催化剂[4,5,6]、场发射器件[7,8]、太阳能电池[9]、光敏器件[1,4]、气体传感器[10]、磁存储设备[11]等方面都有非常广泛的应 用。 在纳米氧化铜的制备方面已经有很多的方法，例如湿化学的方法[12,13,14]，热蒸法的方法[15]，水热的方法[16]，电化学的方法[17]。据知已经得到的纳米结构有氧化铜纳米带[18]、纳米针[19]、纳米蒲公英[20]、纳米球[21]、纳米棒[22]。但是利用这些方法生成的纳米材料或者需要模板或者需要催化剂再或者对实验条件有着非常苛刻的要求，比如高压、高温。而本文将讲述一种非常简单易行的热化学方法来制备大规模氧化铜纳米材料，该方法在常温常压的情况下进行，且不需要任何催化剂和模板。生成的大规模一维纳米氧化铜纳米稻草密度大，排列紧密。对于这种密集尖端的纳米材料我们预料到会有很好的场发射特性，所以我们对生成样品进行场发射测试，结果像预料的一样该样品场发射开启电压低，发射强度大。为制造优秀的场发射器件打下良好的基础。 2.实验部分 2.1 实验材料 我们采用的实验材料包含99%的铜片、纯度为30%的H2O2（双氧水）产自上海凌锋化学试剂有限公司、纯度为82%的KOH（氢氧化钾）同样产自上海凌锋化学试剂有限公司、去离子水、丙酮。 2.2 实验步骤 首先把铜片切成1cm*1.5cm的小片，然后用砂纸打磨把铜片表面的氧化层去除。再把铜片放入盛有丙酮的烧杯中进行超生波清洗。这时我们取0.1摩尔的氢氧化钾放入烧杯中，再注入10ml去离子水，用玻璃棒搅拌均匀。经过五分钟后取出铜片先用酒精进行冲洗数次， 1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金项目（No：20070269016, 20050269004）的资助。
用于雷达的新型真空电子器件 胡银富*冯进军 (北京真空电子技术研究所微波电真空器件国家级重点实验室北京 100015) 摘要：真空电子器件在雷达的发展历程中发挥了重要作用，是雷达系统的核心器件，两者相辅相成、相互促进。随着设计仿真能力的不断提升，以及新材料新工艺的出现，真空电子器件出现了一些新的发展动向。器件性能不断提升，也出现了一些新型真空电子器件，这都为新型雷达探测技术的发展提供了很好的器件支撑。该文从微波毫米波器件及功率模块、集成真空电子器件、太赫兹、大功率和高功率5个方面介绍了真空电子器件新的发展趋势以及所取得的最新研究成果。 关键词：真空电子器件；功率模块；太赫兹；集成行波管；高功率微波 中图分类号：TN124 文献标识码：A 文章编号：2095-283X(2016)04-0350-11 DOI:10.12000/JR16078 引用格式：胡银富, 冯进军. 用于雷达的新型真空电子器件[J]. 雷达学报, 2016, 5(4): 350–360. DOI: 10.12000/JR16078. Reference format: Hu Yinfu and Feng Jinjun. New vacuum electronic devices for radar[J]. Journal of Radars, 2016, 5(4): 350–360. DOI: 10.12000/JR16078. New Vacuum Electronic Devices for Radar Hu Yinfu Feng Jinjun (Beijing Vacuum Electronics Research Institute, National Key Laboratory of Science and Technology on Vacuum Electronics, Beijing 100015, China) Abstract: Vacuum Electronic Devices (VEDs) which are considered as the heart of a radar system, play an important role in their development. VEDs and radar systems supplement and promote each other. Some new trends in VEDs have been observed with advancements in the simulation tools for designing VEDs, new materials, new fabrication techniques. Recently, the performance of VEDs has greatly improved. In addition, new devices have been invented, which have laid the foundation for the developments of radar detection technology. This study introduces the recent development trends and research results of VEDs from microwave and millimeter wave devices and power modules, integrated VEDs, terahertz VEDs, and high power VEDs. Key words: Vacuum Electronic Devices (VEDs); Power module; Terahertz; Integrated traveling wave tube; High power microwave 1 引言 真空电子器件作为大功率源，在雷达、通信、电子对抗、遥测遥控和精密制导等武器装备中发挥了核心作用[1]。特别是雷达系统的发展，从诞生之日起便与真空电子器件的发展紧密联系在一起。雷达技术的发展推动着真空电子器件不断进步，而真空电子器件性能的提升以及新型真空电子器件的出现又会带来新的雷达功能，甚至产生新的雷达体制。从上世纪80年代起，随着分子束外延(Molecular Beam Epitaxy, MBE)和金属有机化合物汽相淀积(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD)等先进技术的发展，相关的微波毫米波单片集成电路(Microwave Millimeter wave Monolithic Integrated Circuit, MIMIC)得到了快速发展[2]。特别是近十几年来随着以SiC, GaN为代表的宽禁带半导体器件的快速发展，真空电子器件在雷达系统中的作用被越来越忽视和低估。关于真空电子器件和固态器件的相互关系也在各种学术会议上不断地被研究和讨论[3]，在低频率、低功率有源相控阵应用的情况下，固态器件占据主导地位。但在大功率和高频率情况下，真空电 第5卷第4期雷达学报Vol. 5No. 4 2016年8月Journal of Radars Aug. 2016 收稿日期：2016-06-02；改回日期：2016-07-18；网络出版：2016-08-18 *通信作者：胡银富 huyinfu@https://www.doczj.com/doc/1c2648393.html, 基金项目：国家部委基金 Foundation Item: The National Ministries Foundation
真空技术及在电子材料与器件方面的应 用 真空的含义及特点 在真空科学中，真空的含义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态。人们通常把这种稀薄的气体状态称为真空状况。这种特定的真空状态与人类赖以生存的大气在状态相比较，主要有如下几个基本特点： （ 1 ）真空状态下的气体压力低于一个大气压，因此，处于地球表面上的各种真空容器中，必将受到大气压力的作用，其压强差的大小由容器内外的压差值而定。由于作用在地球表面上的一个大气压约为 10135N/m2，因此当容器内压力很小时，则容器所承受的大气压力可达到一个大气压。不同压强下单位面积上的作 用力，如表 1 所示。 （ 2 ）真空状态下由于气体稀薄，单位体积内的气体分子数，即气体的分子密度小于大气压力的气体分子密度。因此，分子之间、分子与其他质点（如电子、离子等）之间以及分子与各种表面（如器壁）之间相互碰撞次数相对减少，使气 体的分子自由程增大。 (3) 真空状态下由于分子密度的减小，因此做为组成大气组分的氧、氢等气体含 量 ( 也包括水分的含量 ) 也将相对减少。 真空的这些特点、已被人们在丰富的生产与科学实验中加以利用 不同真空状态下的真空工艺技术 随着气态空间中气体分子密度的减小，气体的物理性质发生了明显的变化，人们就是基于气体性质的这一变化，在不同的真空状态下、应用各种不同的真空工艺、达到为生产及科学研究服务的目的。目前，可以说，从每平方厘米表面上有上百个电子元件的超大规模集成电路的制造，到几公里长的大型加速器的运转，从民用装饰品的生产到受控核聚变、人造卫星、航天飞机的问世，都与真空工艺技术密切相关。不同真空状态下所引发出来的各种真空工艺技术的 应用概况如下所示。 不同真空状态下各种真空工艺技术的应用概况 真空状态 气体性质 应用原理 应用概况 粗真空
文章编号!"##$%$&’#()##*+#"%##’,%#$ -.-真空紫外荧光粉余辉测试仪 / 朱美萍0牟同升 (浙江大学现代光学仪器国家重点实验室0浙江杭州’"##)1+摘要!回顾了-.-荧光粉的基本原理0阐述了余辉测试的重要性0详细介绍了-.-用 真空紫外荧光粉余辉测试系统的各个组成部分及其工作原理0并根据测得数据绘出了余辉 特性曲线0最后对该系统的性能进行了评估2 关键词!-.- 3荧光粉3余辉特性3余辉时间3真空紫外中图分类号!4561’7,*文献标识码!8 9:;<=>;N O N P QR ST U V W U X Y 0SZ R [\X Y V ]^T X Y (_‘a ‘b c b de a f g h a ‘g h dg i jg k b h lm n ‘o p a q r l s ‘h t u b l ‘a ‘o g l 0v w b x o a l yz l o {b h s o ‘d 0|a l y }w g t ’"##)10~w o l a +!";真空电子器件化学零件制造工-1
真空电子器件化学零件制造工 一、职业名称：真空电子器件化学零件制造工 二、职业编码：6-08-01-01 三、职业分类：生产、运输设备操作人员及有关人员 >> 电子元器件与设备制造、装配调试及维修人员 >> 电子器件制造人员 四、标准发文：劳社厅发[2004]2号 五、包含工种：灯用化学配料工(18-084) 电光源灯丝制造工(18-085) X射线管、影像增强管清洗工(33-127) X射线管、影像增强管去气工(33-128) 增强管制屏工(33-133) 碳化工(36-076) 荧光屏涂履工(36-084) 屏涂料配制工(36-085) 真空光电器件阴极制造工(36-093) 蒸馏净化工(36-094) 吸气剂压制工(36-095) 氧化物阴极制造工(36-096) 阴极发射材料制配工(36-097) 氧化铝微粉制造工(36-098) 零部件涂覆工(36-099) 热丝制造工(36-100) 清洗腐蚀工(36-101) 烧氢工(36-102) 真空处理工(36-103) 特种阴极制造工(36-104) 发光材料原料制造工(36-105) 发光材料制粉工(36-106) 钾水玻璃制造工(36-107) 真空电子器件金属粉末制造工(36-108) 荫罩制造工(36-120) 六、职业描述：使用化学和物理工艺等方法，制造真空电子器件的材料和零部件的人员。从事的工作主要包括： (1)使用碳化台对阴级、零部件、材料进行碳化或黑化； (2)使用设备和仪器，配制萤光屏或萤光层的涂料； (3)使用涂覆设备、工装和仪器，涂制电子显示器件和电光源器件的荧光屏或萤光层； (4)使用排气设备，采用金属蒸发方法，制造光电阴极； (5)使用蒸馏设备和辅助装置，蒸馏有机溶剂和水，对汞进行净化；
Data Decode Table (Hex) Key Std Shift Lock ALT CTRL Raw ESC 1B 01 1B 02 80 00 TAB 03 04 03 05 81 01 INS 06 0E 06 0F 83 03 DEL 7F 10 7F 11 82 02 ▲PUp 0B 12 0B 13 84 04 ?HME 08 14 08 15 85 05 ?END 09 16 09 17 86 06 ▼PDn 0A 18 0A 19 87 07 ? ￥ / 3F 9C 3F 2F 88 08 * € \ 2A 9D 2A 5C 89 09 ( ￡ [ 28 9B 28 5B 8A 0A ) $ ] 29 24 29 5D 8B 0B SPI Master/Slave / I2C <1MHz clock Async CMOS / RS232 / RS485 9600, 19200 and 38400 baud. Single 5V supply at 13mA LED shows Caps Lock & key press User setup stored in EEPROM ASCII / Raw data output modes. The KBC38A-1 has SPI, Async CMOS, RS232, RS485 and Port toggle interfaces. The KBC38A-2 has SPI, I2C and Port toggle interfaces. Use the KBC56A keyboard to set up the operating mode of the KBR38A or send the equivalent RC5 Raw data codes. 1 @ 31 40 31 Hex 8C 0C Electrical Parameter Symbol Value Condition 2 & 32 26 32 Hex 8D 0D Power Supply Voltage V DD 5.0VDC +/- 5% G ND =0V 3 < 33 3C 33 Hex 8E 0E Power Supply Current I DD (typ) 13mA + LED 2mA V DD = 5VDC 4 > 34 3E 34 Hex 8F 0F Logic Input (not /RESET) V IL / V IH 0.8VDC max / 2.0VDC min V DD = 5VDC 5 % 35 25 35 Hex 90 10 Logic Output V OL / V OH 0.5VDC max / 2.4VDC min I OH =-2mA 6 + 36 2B 36 Hex 91 11 The /RESET input halts the CPU below 1/3 VDD and initializes above 2/3 VDD. 7 - 37 2D 37 Hex 92 12 Environmental Parameter Value 8 = 38 3D 38 Hex 93 13 Operating Temperature -40°C to +85°C 9 ~ 39 7E 39 Hex 94 14 Storage Temperature -40°C to +85°C 0 # 30 23 30 Hex 95 15 Operating Humidity 20 to 85% RH @ 25°C non condensing a A 61 41 41 Hex 96 16 b B 62 42 42 Hex 97 17 OUTPUT MODES - Press CTRL then ALT then SHIFT then Key KBRVer Key c C 63 43 43 Hex 98 18 Asynchronous serial 9600 baud – idle high – CMOS 1 A d D 64 44 44 Hex 99 19 Asynchronous serial 19200 baud – idle high – CMOS 1 1 B e E 65 45 45 Hex 9A 1A Asynchronous serial 38400 baud – idle high – CMOS 1 C f F 66 46 46 Hex 9B 1B Asynchronous serial 9600 baud – idle low – pseudo RS232 1 D g G 67 47 47 1C 9C 1C Asynchronous serial 19200 baud – idle low – pseudo RS232 1 E h H 68 48 48 1D 9D 1D Asynchronous serial 38400 baud – idle low – pseudo RS232 1 F i I 69 49 49 1E 9F 1F SPI synchronous slave clk input with data clocked on rising edge 2 1 & 2 G j J 6A 4A 4A 1F A0 20 SPI synchronous slave clk input with data clocked on falling edge 1 & 2 H k K 6B 4B 4B E0 A1 21 I2C with address 73H 2 I l L 6C 4C 4C E1 A2 22 Asynchronous serial 9600 baud – differential – RS485 1 J m M 6D 4D 4D E2 A 3 23 Asynchronous serial 19200 baud – differential – RS485 1 K n N 6E 4E 4E E3 A 4 24 Asynchronous serial 38400 baud – differential – RS48 5 1 L o O 6F 4F 4F E4 A5 25 SPI synchronous master clk output with data clocked on rising edge 1 & 2 M p P 70 50 50 E5 A 6 26 SPI synchronous master clk output with data clocked on falling edge 1 & 2 N q Q 71 51 51 E6 A 7 27 3 Port Toggle – After power ON or /Reset ports are set to low output 1 & 2 O r R 72 52 52 E7 A 8 28 Enable host busy handshaking or set /SS in SPI master 1 & 2 P s S 73 53 53 F0 A 9 29 Disable host busy handshaking or set /STRB in SPI master (default) 1 & 2 Q t T 74 54 54 F1 AA 2A 1 default mode for KBR38A-1. 2 default mode for KBR38A-2. u U 75 55 55 F2 AB 2B DECODE OPTIONS - Press CTRL then ALT then SHIFT then Key KBRVer Key v V 76 56 56 F3 AC 2C No decoding – outputs Raw RC5 command (00h – 38h) 1 & 2 R w W 77 57 57 F4 AD 2D No decoding – outputs Raw RC5 system (00h – 1Fh) 1 & 2 S x X 78 58 58 F5 AE 2E KBC56A keyboard ASCII decoding (default) 1 & 2 T y Y 79 59 59 F6 AF 2F KBC56A offset RAW code SHIFT=+40h, ALT=+80h, CTRL=+C0h 1 & 2 U z Z 7A 5A 5A F7 B0 30 ‘ ! “ 27 21 27 22 B1 31 , ; | 2C 3B 2C B2 B2 32 . : ° 2E 3A 2E F8 B3 33 Space 20 5F 20 07 B4 34 Ctrl 35 Alt 36 Shift See application page 2 for specific functionality when these keys are pressed. 37 CTRL, ALT and SHIFT are pressed before a single alternate character. CTRL then ALT or CTRL then SHIFT enable ALT or SHIFT Lock which is cancelled using CTRL. When lock is on, ALT or SHIFT can be used to input a related alternate character. A 16 byte buffer allows the host system to poll the receiver every 2 seconds or to use the IRQ generated by a key press when using I2C or hardware controlled asynchronous modes. When the buffer is empty the data read is FFH in slave SPI or I2C modes and this can be modified using SIN after the first byte in slave SPI mode. Data bytes are 8 bits with asynchronous data adding 1 stop bit and no parity bit. Enter 0D 0D 0C 00 B8 38 PIN Async RS232* RS485 SPI Slave SPI Master TogON TogOFF I2C 1 VDD VDD VDD VDD VDD VDD VDD 2 TOUT TXD +A CLK IN CLK OUT Key I Key Q SCL 3 0V 0V 0V 0V 0V 0V 0V 4 HostBsy /HostBsy -B SOUT DOUT Key H Key P /IRQ 5 /RESET /RESET /RESET /RESET /RESET /RESET /RESET In Master SPI mode the /SS is low during data out and /STRB is toggled low for 1us after data is clocked out. The KBR38A-2 slave I2C interface comprises a start condition, fixed address 73H, 8 bit data and stop condition. Please see the KBR38A application notes on page 2 for timing and circuit ideas. 6 /IRQ IRQ IRQ SIN /SS-/STRB Key G Key O SDA *The RS232 interface operates between 0V and 5V. Do not connect pins 2, 4 and 6 to RS232 signals which exceed these values. KBC56A, KBR38A and website content at are copyright 2008 Noritake Co. Limited, Japan. Doc:32365 v6 30 Jul 2009