Sogenannte Vakuumfluoreszenzanzeigen werden in vielen elektronischen Geräten als Anzeigeeinheiten eingesetzt. Videorekorder beispielsweise enthalten oft diese Anzeigen oder auch elektronische Uhren. Früher wurden die Vakuumfluoreszenzanzeigen oft auch in Taschenrechnern eingesetzt. Die Vakuumfluoreszenzanzeige unten rechts im Bild beispielsweise stammt aus einem Taschenrechner. Später hat man diese jedoch durch Flüssigkristallanzeigen ersetzt, die wesentlich stromsparender sind und auch mit wesentlich geringeren elektrischen Spannungen arbeiten. Die Displays werden in der Regel mit Farbfilterscheiben versehen, um den Kontrast zu erhöhen.
Vakuumfluoreszenzanzeigen funktionieren ähnlich wie Anzeige-Elektronenröhren (sogenannte magische Augen) oder auch Bildröhren. Sie bestehen aus einem Glaskörper mit einem Vakuum. Die Leuchtsegmente bestehen aus einer speziellen Leuchtstoffschicht. Treffen auf diese Leuchtstoffschicht Elektronen auf, so gibt diese Schicht Licht ab. Die Elektronen stammen von einem speziell beschichteten Heizdraht aus Wolfram, welcher sich direkt vor den Leuchtsegmenten befindet. Zwischen dem Glühdraht und den Leuchtsegmenten befindet sich noch ein Steuergitter, mit dessen Hilfe der Elektronenstrom beeinflusst werden kann. Die Leuchtsegmente leuchten auf, sobald sowohl Gitter als auch Anode (quasi die Elektrode mit der Leuchtschicht) positiv gegenüber der Kathode (dem Glühdraht) aufgeladen sind. Je nach Ausführung der Vakuumfluoreszenzanzeige (VFD) wird eine Betriebsspannung von ca. 10 bis 50 Volt benötigt. Zusätzlich benötigt ein solches Display eine Heizspannung für den Glühdraht, damit von diesem eine Elektronenemission ausgeht. Die Heizspannung ist in der Regel deutlich geringer als die Anodenspannung. Sie beträgt nur wenige Volt. In der Regel wird der Heizdraht mit einer Wechselspannung betrieben.
Häufig erfolgt die Ansteuerung eines solchen Displays mithilfe spezieller integrierter Schaltungen. Allerdings können die Displays auch mithilfe gewöhnlicher Mikrocontroller angesteuert werden. Häufig müssen in diesem Fall allerdings zusätzliche Spannungswandler eingesetzt werden, da die Ausgänge eines Mikrocontrollers meistens nur mit geringen Spannungen arbeiten. Um eine Ziffer bzw. ein Segment auf dem Display zum Leuchten zu bringen, müssen mehrere Voraussetzungen erfüllt sein:
Wahrscheinlich werden Sie jetzt fragen, was Zeitmultiplexverfahren bedeutet. Im Grunde ist es eine ganz einfache Sache:
Ohne das Zeitmultiplexverfahren bräuchte man beispielsweise für eine Siebensegmentanzeige mit zehn Ziffern und Dezimalpunkten 80 Leitungen (eine für jedes Segment sowie eine für den Dezimalpunkt).
Verwendet man das Zeitmultiplexverfahren, sind nur acht Leitungen für die entsprechenden Segmente und den Dezimalpunkt notwendig plus eine Leitung für das Gitter jeder einzelnen Ziffer. Bei einer zehnstelligen Anzeige kommt man hier auf 8 + 10 Leitungen und somit deutlich weniger als ohne das Zeitmultiplexverfahren. Die Anschlüsse für die Heizung usw. habe ich hierbei außer Acht gelassen. Diese werden natürlich auf jeden Fall benötigt.