Um Vacuum Fluorescent Display (VFD) [Figura 1] é uma tecnologia de display baseada no mesmo princípio de funcionamento de um tubo de raios catódicos (CRT). Seu principal elemento de controle é uma grade com tensão ajustável. Os elétrons emitidos pelo cátodo são acelerados em direção ao ânodo pelo campo elétrico da grade de controle. Quando os elétrons atingem o ânodo revestido com material fluorescente, é emitida luz visível com uma distribuição específica de comprimento de onda. O brilho do display pode ser ajustado por meio do controle da tensão da grade. Diversos elementos fluorescentes a vácuo são organizados em matrizes ou padrões predefinidos para formar um display VFD.

Figura 1: Módulo VFD

O VFD foi uma das tecnologias mais importantes na evolução dos displays e foi amplamente utilizado em eletrodomésticos, aparelhos de DVD, fornos de micro-ondas, equipamentos de automação de escritório, instrumentos industriais e sistemas de visualização automotiva. Entretanto, com o avanço das tecnologias de display, as limitações do VFD tornaram-se cada vez mais evidentes. Uma das principais limitações é a espessura do módulo VFD [Figura 2].

À medida que os produtos eletrônicos evoluem para designs mais compactos e leves, a redução da espessura do módulo de display tornou-se um fator importante no desenvolvimento de produtos.

Outra limitação do VFD está relacionada às opções reduzidas de cores disponíveis. Como o VFD utiliza materiais fluorescentes para gerar diferentes cores de exibição, as cores disponíveis são normalmente limitadas a verde, amarelo e branco.

Em relação ao contraste, o desempenho do VFD também apresenta limitações. Normalmente, uma cobertura frontal escura é adicionada para melhorar o contraste, porém essa solução também reduz o brilho do display.

O VFD também apresenta um consumo de energia relativamente elevado, pois os elétrons atingem o material fluorescente dentro do tubo a vácuo. A energia é convertida em luz visível e calor, resultando em uma eficiência de conversão luminosa relativamente baixa.

A vida útil do VFD também é limitada devido às características dos materiais utilizados. Os impactos contínuos dos elétrons sobre o material fluorescente provocam sua degradação gradual. Como resultado, após um período prolongado de uso, o brilho do display diminui e as características cromáticas podem sofrer alterações.

Figura 2: Comparação entre módulos VFD e PM-OLED

Devido a essas limitações, o mercado tem buscado ativamente alternativas aos VFDs. A WINSTAR oferece soluções de substituição de módulos VFD por módulos PM-OLED, solucionando de forma eficiente as principais limitações dessa tecnologia. Conforme apresentado na [Tabela 1], a substituição de módulos VFD por módulos PM-OLED oferece diversas vantagens.

A principal vantagem está na redução significativa da espessura do módulo. Um módulo VFD convencional possui aproximadamente 15 mm de espessura, enquanto um módulo PM-OLED COG possui apenas cerca de 1,5 mm, sendo aproximadamente dez vezes mais fino que um módulo VFD. Essa estrutura ultrafina é especialmente adequada para aplicações que exigem produtos mais compactos e leves.

Os módulos PM-OLED também oferecem uma maior variedade de cores em comparação aos VFDs. Como o OLED é uma tecnologia de display autoemissiva, permite obter uma relação de contraste de até 10.000:1, aproximadamente dez vezes superior à de um módulo VFD. Além disso, a camada orgânica emissora de luz do OLED apresenta maior eficiência de conversão energética, resultando em um consumo de energia significativamente menor, de aproximadamente 25% do consumo de um módulo VFD.

Os módulos PM-OLED também oferecem uma vida útil superior aos módulos VFD [Nota 1]. Em um VFD, o material fluorescente localizado na parede interna do tubo a vácuo se deteriora gradualmente devido ao bombardeamento contínuo de elétrons, causando uma rápida redução do brilho. A vida útil estimada de um VFD é de aproximadamente 30.000 horas. Em comparação, os módulos PM-OLED oferecem uma vida útil significativamente maior: aproximadamente 100.000 horas para displays amarelos e verdes e aproximadamente 50.000 horas para displays brancos e vermelhos, representando uma vida útil cerca de 1,5 vez até mais de 3 vezes superior à de um módulo VFD.

Nota 1: A vida útil é definida como o tempo de operação até que o brilho do display seja reduzido para 50% do valor inicial.

Tabela 1: Comparação dos parâmetros PM-OLED e VFD

Muitos clientes desejam substituir seus módulos VFD existentes por módulos PM-OLED, mantendo o design mecânico original do produto, incluindo aparência do módulo, espessura e interface, conforme apresentado na [Figura 3].

A WINSTAR oferece suporte aos clientes no desenvolvimento de módulos PM-OLED personalizados de acordo com as dimensões mecânicas e a interface elétrica dos módulos VFD originais. Os clientes também podem selecionar um modelo adequado de substituição dentro da linha padrão de módulos PM-OLED da WINSTAR.

Quando é necessário manter a mesma espessura do módulo original, espaçadores podem ser adicionados ao módulo PM-OLED compacto para atingir a mesma altura de instalação do VFD. A resolução do display e a interface do módulo também podem ser ajustadas de acordo com o projeto original do VFD, permitindo uma substituição rápida e uma aplicação plug-and-play.

Figura 3: Exemplo de solução personalizada de substituição de módulo OLED