計(jì)算機(jī)輸出技術(shù)與設(shè)備

3計(jì)算機(jī)輸出技術(shù)與羋備

□3.1輸出技術(shù)概述一

□3.2打印技術(shù)

□3.3顯示技術(shù)

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3.1輸出技術(shù)概述

口計(jì)算機(jī)輸出設(shè)備(OutputDevice)是人與計(jì)算機(jī)交互的一種部

件，用來顯示或打印輸出計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)以及計(jì)算機(jī)處理結(jié)果的設(shè)

備。常見的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、計(jì)算機(jī)輸出縮

微膠片裝置(COM)、激光排版設(shè)備、語言輸出設(shè)備、磁盤驅(qū)動器、

光盤刻錄機(jī)等。常用的輸出設(shè)備是顯示器和打印機(jī)。

□打印機(jī)作為一種極有用的輸出設(shè)備已越來越多的被人們所接受，

普及率也日漸提高。目前，常見的打印機(jī)大致分為噴墨打印機(jī)、

激光打印機(jī)和針式打印機(jī)。

□在20世紀(jì)，顯示技術(shù)中，陰極射線管(CRT)占據(jù)了絕對統(tǒng)治地

位，如電視機(jī)、顯示器等大多數(shù)都采用CRT。與此同時(shí)，以液晶顯

示器(LCD)為代表的平板顯示器也在飛速的發(fā)展著，并逐漸成為

顯示技術(shù)主流。

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3.2打印技術(shù)

□3.2.1打印機(jī)的種類二

□3.2.2針式打印機(jī)二

□3.2.3噴墨打印機(jī)

□3.2.4激光打印機(jī)二

□3.2.5打印機(jī)的性能參數(shù)

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3.2.1打印機(jī)的種類

［固態(tài)字符打印機(jī)

「擊打式’（鏈?zhǔn)酱蛴C(jī)

1行式打印機(jī)鼓式打印機(jī)

打印機(jī)

r激光打印機(jī)針式打印機(jī)

（非擊打式噴墨打印機(jī)

〔熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)

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3.2.2針式打印機(jī)

□⑴針式打印機(jī)的基本原理

□⑵針式打印機(jī)的結(jié)構(gòu)二

□⑶針式打印機(jī)的類型

□（4）針式打印機(jī)的特點(diǎn)

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⑴針式打印機(jī)的基受原理

□針式打印機(jī)的基本原理：針式打印機(jī)是利用機(jī)械和電路驅(qū)動原

理，使打印針撞擊色帶和打印介質(zhì)，進(jìn)而打印出點(diǎn)陣，再由點(diǎn)陣

組成字符或圖形來完成打印任務(wù)的。打印機(jī)在聯(lián)機(jī)狀態(tài)下，通過

接口接收PC機(jī)發(fā)送的打印控制命令、字符打印或圖形打印命令，

再通過打印機(jī)的CPU處理后，從字庫中尋找與該字符或圖形相對

應(yīng)的圖象編碼首列地址（正向打印時(shí)）或末列地址（反向打印

時(shí)），如此一列一列地找出編碼并送往打印頭驅(qū)動電路，激勵打

印頭出針式打印機(jī)印。

□針式打印機(jī)的基本打印步驟：啟動字車f檢查打印頭是否進(jìn)入打

印區(qū)域執(zhí)行打印初始化f按照字符或圖形編碼驅(qū)動打印頭打印

一列f產(chǎn)生列間距T產(chǎn)生字間距f一行打印完畢，啟動輸紙電機(jī)

驅(qū)動打印輻和打印紙輸紙一行換行（若是單向打印則回車），

為下一行打印做準(zhǔn)備。針式打印機(jī)就是這樣由監(jiān)控程序控制打印

電機(jī)完成打印作業(yè)的。

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⑵針式打印機(jī)的結(jié)構(gòu)

□針式打印機(jī)由“打印機(jī)械裝置”和“控制驅(qū)動電路”兩大部分組

成。在打印過程中共有三種機(jī)械運(yùn)動：打印頭橫向運(yùn)動、打印紙

縱向運(yùn)動和打印針的擊針運(yùn)動。這些運(yùn)動都由軟件控制驅(qū)動系統(tǒng)

通過一些精密機(jī)械來執(zhí)行。

□針式打印機(jī)的機(jī)械裝置包括：

■打印頭驅(qū)動機(jī)構(gòu)（字車機(jī)構(gòu)）

■打印頭

■色帶驅(qū)動機(jī)構(gòu)

工■輸紙機(jī)構(gòu)工

——□摩擦輸紙方式一

□齒輪輸紙方式

■打印狀態(tài)傳感機(jī)構(gòu)

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⑶針式打印機(jī)的類型

□按打印針數(shù)目分為9針和24針兩種針式打印機(jī)二

■9針的不配漢字庫，其基本功能是打印字母和數(shù)字符號，若要

用它打印16X16點(diǎn)陣組成的簡易漢字，只能在圖形方式下打

BP,打印時(shí)必須分兩次進(jìn)行，即第一次打印一行漢字的上半部

分8個(gè)點(diǎn)，第二次打印該行漢字的下半部分8個(gè)點(diǎn)，上下兩部分

拼成一行完整的漢字。顯然，打印漢字的速度很低；若要用它

打印24X24點(diǎn)陣組成的漢字，則一行完整的漢字至少需要3次

打印才能完成，打印速度更慢。

■24針打印機(jī)能一次打出24X24點(diǎn)陣組成的漢字。

□按是否帶漢字庫分為自帶字庫和不帶字庫兩種打印機(jī)。

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⑷針式打印機(jī)的特點(diǎn)

□優(yōu)點(diǎn)

■結(jié)構(gòu)簡單

■技術(shù)成熟

■性能價(jià)格比好

■消耗費(fèi)用低

□缺點(diǎn)

■噪聲較高

■分辨率較低

■打印針易損壞

近年來，由于技術(shù)的發(fā)展，提高了打印速度、降低了打印噪

聲、改善了打印品質(zhì)，使其在銀行存折打印、票據(jù)打印、記錄科

學(xué)數(shù)據(jù)連續(xù)打印、條形碼打印、快速跳行打印等領(lǐng)域具有其他類

型打印機(jī)不可取代的功能。

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3.2.3噴墨打印機(jī)

□（1）熱氣泡式噴墨技術(shù)

□⑵壓電式噴墨技術(shù)

□⑶兩種技術(shù)的比較

□（4）噴墨打印機(jī)的特點(diǎn)

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⑴熱氣泡式噴墨技術(shù)

□隨機(jī)式噴墨技術(shù)主要有熱氣泡式和壓電式噴墨技術(shù)兩大類。二

□熱氣泡式技術(shù)是讓墨水通過細(xì)噴嘴，在加熱電阻的作用下，將噴一

一頭管道中的一部分墨汁氣化，形成一個(gè)氣泡，并將噴嘴處的墨水一

=頂出噴到輸出介質(zhì)表面，形成圖案或字符。所以這種噴墨打印機(jī)=

Z有時(shí)又被稱為氣泡打印機(jī)。二

□這種技術(shù)比較成熟、成本低廉。但由于噴頭中的電極始終受電解=

二和腐蝕的影響，使用壽命較短；止匕外，由于墨點(diǎn)方向、體積和形二

=狀均不容易控制，容易飛濺，影響打印質(zhì)量。所以采用這種技術(shù)=

二的打印噴頭通常都與墨盒做在一起，更換墨盒時(shí)即同時(shí)更新打印二

頭。

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⑵壓電式噴墨技術(shù)

□壓電式噴墨技術(shù)是將許多小的壓電陶瓷放置到噴墨打印機(jī)的打印

頭噴嘴附近，利用它在電壓作用下會發(fā)生形變的原理，適時(shí)地把

電壓加到它的上面。壓電陶瓷隨之產(chǎn)生伸縮使噴嘴中的墨汁噴

出，在輸出介質(zhì)表面形成文字或圖案。這種打印頭由于通過控制

電壓來有效調(diào)節(jié)墨滴的大小和使用方式，從而獲得較高的打印精

度和打印效果。

□壓電式噴墨技術(shù)對墨滴的控制能力強(qiáng)，打印精度高。用壓電式噴

墨技術(shù)制作的噴墨打印頭成本比較高，所以為了降低用戶的使用

成本，一般都將打印噴頭和墨盒作成分離的結(jié)構(gòu)，更換墨水時(shí)不

必更換打印頭。

□最大的缺點(diǎn)是假設(shè)使用過程中噴頭堵塞了，無論是疏通或更換費(fèi)

用都比較高而且不易操作，搞不好整臺打印機(jī)可能就報(bào)廢了。

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⑶兩種技術(shù)的比較

□熱泡式打印頭

■墨水在高溫下易發(fā)生化學(xué)變化，性質(zhì)不穩(wěn)定；

■墨水微粒的方向性與體積大小不好掌握，打印質(zhì)量較低。

□壓電式打印頭

■對墨滴控制能力較強(qiáng)，并縮小了色滴，打印的圖像清晰；

■微壓電噴墨時(shí)無需加熱，墨水不會發(fā)生化學(xué)變化，故大大降低

了對墨水的要求；

■壓電式打印頭被固定在打印機(jī)中，因此只需要更換墨盒就可以

=了；

■如果壓電式打印頭被損壞或者阻塞了，整臺打印機(jī)都需要維修。

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⑷噴墨打印機(jī)的特點(diǎn)

□優(yōu)點(diǎn)

-■硬件價(jià)格低廉一

一■打印紙張廣泛一

二■打印質(zhì)量較高二

二■運(yùn)行噪音較低二

二■易實(shí)現(xiàn)低成本彩色打印.

□缺點(diǎn)二

=■打印速度較慢=

z■墨水耗材較貴

■打印質(zhì)量對耗材依賴性強(qiáng)

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3.2.4激光打印機(jī)

□⑴激光打印機(jī)的基本原理

□⑵激光打印機(jī)的結(jié)構(gòu)一

□⑶激光打印機(jī)的特點(diǎn)

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⑴激光打印機(jī)的基受原理

□由激光器發(fā)射出的激光束，經(jīng)反射鏡射入光調(diào)制器；與此同時(shí)，

由計(jì)算機(jī)送來的二進(jìn)制圖文點(diǎn)陣信息，從接口送至字形發(fā)生器，

形成所需字形的二進(jìn)制脈沖信息，由功率放大器放大后也加至光

調(diào)制器上，對由反射鏡射入的激光束進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制后的光束射

入多面轉(zhuǎn)鏡，再經(jīng)廣角聚焦鏡把光束聚焦后射至硒鼓表面上，硒

鼓表面產(chǎn)生對應(yīng)的靜電頁面潛象，再經(jīng)顯影一轉(zhuǎn)印一定影等處

理，即在紙上得到文字及圖像。

□打印過程中，從輸入打印命令到產(chǎn)生打印結(jié)果，激光打印機(jī)一般

經(jīng)過了格式轉(zhuǎn)換、光柵轉(zhuǎn)換和掃描輸出三個(gè)階段。

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⑵激光打印機(jī)的結(jié)構(gòu)

□激光打印機(jī)是由激光器、聲光調(diào)制器、高頻驅(qū)動、掃描器、二

同步器及光偏轉(zhuǎn)器等組成。

□激光打印機(jī)把接口電路送來的二進(jìn)制點(diǎn)陣信息調(diào)制在激光束

上，之后掃描到感光體上。感光體與照相機(jī)構(gòu)組成電子照相

轉(zhuǎn)印系統(tǒng)，把射到感光鼓上的圖文映像轉(zhuǎn)印到打印紙上，其

原理與復(fù)印機(jī)相同。激光打印機(jī)是將激光掃描技術(shù)和電子顯

像技術(shù)相結(jié)合的非擊打輸出設(shè)備。

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續(xù)

側(cè)面圖

俯視圖激光打印,/Lw

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⑶激光打印機(jī)的特點(diǎn)

□優(yōu)點(diǎn)

■高密度。激光打印機(jī)的打印分辨率最低為300dpi,還有400dpi、

600dpi、800dpi、1200dpi,甚至更高，達(dá)到了照相機(jī)的水平。

■高速度。激光打印機(jī)的打印速度最低為4Ppm（即每分鐘4頁

紙），一般為12Ppm、16ppm,甚至24ppm。

■低噪音。一般在53分貝以下，非常適合在安靜的辦公場所使用。

■處理能力強(qiáng)。激光打印機(jī)的控制器中有CPU,有內(nèi)存，控制器

則相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的主板，所以它可以進(jìn)行復(fù)雜的文字處理、圖

像處理、圖形處理，這是針式打印機(jī)與噴墨打印機(jī)所不能完成

的，也是頁式打印機(jī)與行式打印機(jī)的區(qū)別。

□缺點(diǎn)

■價(jià)格高

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3.2.5打印機(jī)的性能參數(shù)

□分辨率：打印機(jī)衡量圖像清晰度最重要的指標(biāo)就是分辨率，如果

分辨率越高，自然圖像清晰度就越好。在打印機(jī)領(lǐng)域里，分辨率

一般都用dpi這個(gè)單位來衡量，300dpi是人眼分辨打印文本與圖像

的邊緣是否有鋸齒的噴界點(diǎn)，再考慮到其它許多因素一般選用分

辨率在360dpi以上的打印機(jī)就可以了。它指的就是該打印機(jī)在輸

出圖像時(shí)，在每英寸打印紙上可以可以打印出360個(gè)表征圖像輸出

效果的色點(diǎn)，也就是說，如果分辨率越大的話，圖像輸出的色點(diǎn)

也就越小越多，因此圖像就會更加細(xì)膩而真實(shí)。

□打印速度：評價(jià)一臺打印機(jī)是否優(yōu)異，不僅要看打印圖像的品

質(zhì)，還要看它是否有良好的打印速度。一般打印機(jī)的打印速度是

用每分鐘打印多少頁紙來衡量的，廠商在標(biāo)注產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)時(shí)

通常還會分別區(qū)分黑白和彩色兩種打印速度。打印速度的快慢主

要取決于覆蓋面積的不同；另外分辨率也直接關(guān)系到打印速度的

快慢，如果分辨率越高，打印速度自然也就越慢了。

20

續(xù)

□墨盒：一般噴墨打印機(jī)的墨盒分為黑色墨盒和彩色墨盒兩種，目

前市場上的打印機(jī)基本都可以支持彩色墨盒，但是一些低端噴墨

打印機(jī)普遍都只是紅、黃、藍(lán)三種顏色，隨著新型四色打印機(jī)的

推出，這些三色打印機(jī)正逐漸的退出市場。還有一些比傳統(tǒng)的三

色多出了黑、淡藍(lán)和淡紅的六色打印機(jī)，在圖像打印質(zhì)量上更加

出色，因?yàn)轭伾谋憩F(xiàn)細(xì)致入微，當(dāng)然價(jià)格也很昂貴。

□打印幅面：所謂打印幅面其實(shí)很簡單，就是打印機(jī)所能打印的紙

張的大小。一般對于家庭用戶來說的話，打印到A4紙已經(jīng)是足夠

了，像一些企業(yè)和公司可能會需要能夠打印A3幅面紙張的打印

機(jī)，能夠打印的幅面越大，打印機(jī)的價(jià)格也就越昂貴，還有一些

支持信封、請柬等特殊紙張打印的打印機(jī)價(jià)格也比普通的要稍貴

——止匕

—\O

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□色彩調(diào)和能力：是噴墨打印機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)，包括色彩數(shù)量、

墨滴大小和基本色彩濃度等。

■彩色墨盒種類越多，色彩表現(xiàn)力越強(qiáng)；

■改變墨滴大小是指在色彩濃度較高的地方用標(biāo)準(zhǔn)大小的墨滴噴

出，而較低的地方噴射小墨滴，以實(shí)現(xiàn)更多色階；

■降低色彩濃度是指在高色彩濃度的地方采用反復(fù)噴墨的方法來

實(shí)現(xiàn)更多色階。

□接口：目前市場上打印機(jī)產(chǎn)品的主要接口類型包括常見的并行接

口和USB接口。USB接口依靠其支持熱插拔和輸出速度快的特性，

在打印機(jī)接口類型中迅速崛起。CANON的PIXMA系列打印機(jī)

(IP2000)有幾款產(chǎn)品還配備了直接和數(shù)碼相機(jī)連接的接口。也有

使用IEEE1394接口如：CANON的MP150。

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3.3顯示技術(shù)

□3.3.1顯示器的種類

□3.3.2CRT顯示器

□3.3.3LCD顯示器

□3.3.4PDP顯示器

□3.3.5顯示器性能參數(shù)

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3.3.1顯示器的種類

「球面顯示器

柱面顯示器

CRT顯示器y二口口

平面直角顯小筋

〔純平顯示器

f液晶顯示器(LCD)

顯示器電致變色顯示器

,受光型顯示器電泳顯示器

〔鐵電陶瓷顯示器

平板顯示器

'等離子體顯示器(PDP)

場致發(fā)射顯示器

1發(fā)光型顯示器

電致發(fā)光顯示器

［真空熒光顯示器

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3.3.2CRT顯示器

□⑴CRT顯示器原理

□⑵蔭罩式顯示技術(shù)與蔭柵式顯示技術(shù)二

□⑶CRT顯示器結(jié)構(gòu)

□(4)CRT顯示器類型二

□⑸CRT顯示器特點(diǎn)

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⑴CRT顯示器原理

□CRT（陰極射線管）是CathodeRayTube的簡稱。

□工作原理

■使用電子槍發(fā)射高速電子，經(jīng)過垂直和水平的偏轉(zhuǎn)線圈控制高

速電子的偏轉(zhuǎn)角度，最后高速電子擊打屏幕上的磷光物質(zhì)使其

發(fā)光，通過電壓來調(diào)節(jié)電子束的功率，就會在屏幕上形成明暗

不同的光點(diǎn)形成各種圖案和文字。

■彩色顯像管屏幕上的每一個(gè)像素點(diǎn)都由紅、綠、藍(lán)三種涂料組

合而成，由三束電子束分別激活這三種顏色的磷光涂料，以不

同強(qiáng)度的電子束調(diào)節(jié)三種顏色的明暗程度就可得到所需的顏色，

這非常類似于繪畫時(shí)的調(diào)色過程。

26

⑵蔭罩式顯示技術(shù)與蔭柵式顯示技術(shù)

□為了對電子束進(jìn)行精確控制，在顯像管內(nèi)側(cè)，磷光涂料表面的前

方加蓑蔭阜(ShadowMask)o蔭罩是一層鑿有許爹小洞的金屬薄

板，只有正確瞄準(zhǔn)的電子束才能穿過每個(gè)磷光涂層光點(diǎn)相對應(yīng)的

屏蔽孔，蔭罩會攔下任何散亂的電子束以避免其打到錯(cuò)誤的磷光

涂層，這就是蔭罩式顯像管。

□蔭柵式顯像管的磷光材料是以垂直線的方式進(jìn)行涂布，并在磷光

涂料的前方加上相當(dāng)細(xì)的金屬線用以取代蔭罩，金屬線用來阻絕

散射的電子束，原理和蔭罩相同。

□蔭柵式與蔭罩式顯像管的區(qū)別主要表現(xiàn)在選色板及熒光粉的排列

方畀。

■蔭罩式顯像管選色板為孔狀金屬板，熒光粉為點(diǎn)狀排列；

■蔭柵式顯像管的選色板采用垂直金屬線組成，熒光粉的排列為

R、G、B三色熒光粉條，透光率更強(qiáng)，顯示色彩更豐富亮麗。

蔭柵式顯像管在垂直方向不存在弧度。

28

續(xù)

□蔭罩和蔭柵各有其利弊

■蔭罩式顯像管的圖像和文字較銳利，但亮度比較低一點(diǎn)；

■蔭柵式顯像管的較鮮艷，但在屏幕的1/3和2/3處有水平的阻尼

線陰影（阻尼線是用來減少柵狀蔭罩震動的一條橫向金屬線）橫

29

⑶CRT顯示器結(jié)構(gòu)

□CRT主要有五部分組成

—■電子槍

一■偏轉(zhuǎn)線圈一

二■蔭罩二

=■熒光粉層=

■玻璃外殼

30

31

傾斜校正線圖高壓帽

色純校正線圖Q706、Q719、Q709

消磁貨網(wǎng)共用的散熱片

32

(4)CRT顯示器類型

□球面顯示器

-■球面顯示器采用蔭罩式顯示技術(shù)

■這種顯示器在水平和垂直方向上都是彎曲的。邊角失真

現(xiàn)象嚴(yán)重，隨著觀察角度的改變，圖像會發(fā)生傾斜，此

外這種屏幕非常容易引起光線的反射，這樣會降低對比

度，對人眼的刺激較大，這種顯像管已經(jīng)退出市場。

■這種顯示器制造技術(shù)最為成熟，應(yīng)用也最廣泛，價(jià)格相

對低廉。但隨觀察角度的改變，球面屏幕上的圖像也會

發(fā)生歪斜，容易引起外部光線的反射，從而降低對比度。

33

續(xù)

■平面直角顯示器

□平面直角顯示器采用蔭罩式顯示技術(shù)

□這種顯示器誕生于1994年，由于采用了擴(kuò)張技術(shù)，因

此曲率相對于球面顯像管較小，從而減小了球面屏幕

上特別是四角的失真和反光現(xiàn)象，配合屏幕涂層等新

技術(shù)的采用，顯示器的質(zhì)量有較大提高。一般情況

下，其曲率半徑大于2000毫米，四個(gè)角都是直角，如

愛國者700APlus17o

34

■柱面顯示器

□柱面顯示器采用蔭柵顯示技術(shù)，在垂直方向上已不存在任

何彎曲，在水平方向上還略有一點(diǎn)弧度。目前常見的柱面

管分為單槍三束和三槍三束管。

□柱面管以索尼公司的Trinitron（特麗瓏）和三菱公司的

Diamondtron（鉆石瓏）為代表。

□以特麗瓏為例，它采用了Sony的單槍三束技術(shù)。將紅、綠、

藍(lán)三個(gè)原本獨(dú)立的電子槍有機(jī)地融為一體，聚焦更加準(zhǔn)

確，其熒光粉也排列成垂直跨躍整個(gè)屏幕的直條狀，這種

結(jié)構(gòu)因消除了縱向點(diǎn)距，電子束的穿透率比普通CRT提高了

30%左右，所以亮度高、色彩亮麗飽滿。由于條柵間沒有橫

向間隔僅靠上下固定會導(dǎo)致條柵的抖動和不牢，Sony公司

使用了水平的固定線（消振線），15英寸1根，17英寸2根。

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□自1998年，三星、Sony、LG等公司就先后推出真正

平面的顯像管。但直到1999年才成為顯示器發(fā)展的主

流。這種顯像管在水平和垂直方向上均實(shí)現(xiàn)了真正的

平面，使人眼在觀看時(shí)的聚焦范圍增大，失真反光都

被減少到了最低限度，因此看起來更加逼真舒服。

□純平面顯像管主要有Sony的平面瓏、LG的未來窗、三

星的丹娜、三菱的純平面鉆石瓏等。

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⑸CRT顯示器特點(diǎn)

□CRT的優(yōu)點(diǎn)

■可視范圍大，一般是180度可見

■亮度大

■飽和度高

■色彩豐富，能顯示無窮多色

■響應(yīng)時(shí)間短，無拖尾現(xiàn)象

■分辨率可調(diào)

□CRT的缺點(diǎn)

■耗電大

■輻射強(qiáng)

■存在聚焦和匯聚問題

■四周邊角處有畸變

■存在刷新率問題

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3.3.3液晶顯示器(LCD)

□⑴LCD原理

□⑵LCD結(jié)構(gòu)

□⑶LCD類型

□(4)LCD特點(diǎn)

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⑴LCD原理

□液晶顯示器的顯像原理，是將液晶置于兩片導(dǎo)電玻璃之間，靠兩

個(gè)電極間電場的驅(qū)動，引起液晶分子扭曲向列的電場效應(yīng)，以控

制光源透射或遮蔽，從而將影像顯示出來，若加上彩色濾光片，

則可顯示彩色影像。

□在兩片玻璃基板上裝有配向膜，所以液晶會沿著溝槽配向，由于

玻璃基板配向膜溝槽偏離90度，所以液晶分子成為扭轉(zhuǎn)型，當(dāng)玻

璃基板沒有加入電場時(shí)，光線透過偏光板跟著液晶做90度扭轉(zhuǎn)，

通過下方偏光板，液晶面板顯示白色（如下圖左邊）；當(dāng)玻璃基

板加入電場時(shí)，液晶分子產(chǎn)生配列變化，光線通過液晶分子空隙

維持原方向，被下方偏光板遮蔽，光線被吸收無法透出，液晶面

板顯示黑色（如下圖右邊）。液晶顯示器便是根據(jù)此電壓有無，

使面板達(dá)到顯示效果。

39

40

續(xù)

41

續(xù)

DATADRIVERIC

SCANDRIVERICTFT

⑵LCD結(jié)構(gòu)

偏光板

玻璃基板

彩色板

透明重椀

液晶

信虢雷趣

捕描

TFT

玻璃基板

透明重趣

偏光板

43

玻璃基板

44

⑶LCD類型

□TN型液晶顯示器

又稱扭曲向列型液晶顯示器。向列型液晶夾在兩片玻璃中間，

這種玻璃的表面上先鍍有一層透明而導(dǎo)電的薄膜（這種薄膜通常

是一種錮和錫的氧化物，簡稱ITO）以作電極之用。然后再在有

ITO的玻璃上鍍上表面配向劑，以使液晶順著一個(gè)特定且平行于玻

璃表面的方向排列。其中一片玻璃使液晶排成上下的方向，另一

片玻璃則使液晶排成垂直的方向。此組件中之液晶的自然狀態(tài)具

有從一玻璃片到另一玻璃片的扭曲（相差90。）。利用電場可使液晶

旋轉(zhuǎn)的原理，在兩電極上加上電壓則會使得液晶偏振化方向轉(zhuǎn)向

與電場方向平行。因?yàn)橐簯B(tài)晶的折射率隨液晶的方向而改變，其

結(jié)果是光經(jīng)過TN型液晶盒以后其偏振性會發(fā)生變化。于是，我們

可利用電的開關(guān)達(dá)到控制光的明暗。這樣會形成透光時(shí)為白、不

透光時(shí)為黑，字符就可以顯示在屏幕上了。

45

續(xù)

□STN型液晶顯示器

又稱超扭曲向列型液晶顯示器。顯示原理與TN相類似，不同的

是TN型的液晶分子是將入射光旋轉(zhuǎn)90度，而STN型的液晶分子是是

將入射光旋轉(zhuǎn)180?270度。

單純的TN液晶顯示器本身只有明暗兩種情形（或稱黑白），并沒有

辦法做到色彩的變化。而STN液晶顯示器牽涉液晶材料的關(guān)系，以

及光線的干涉現(xiàn)象，因此顯示的色調(diào)都以淡綠色與橘色為主。但

如果在傳統(tǒng)單色STN液晶顯示器加上一彩色濾光片，并將單色顯示

矩陣之任一像素分成三個(gè)子像素，分別通過彩色濾光片顯示紅、

綠、藍(lán)三原色，再經(jīng)由三原色比例之調(diào)和，也可以顯示出真彩模

式的色彩。

46

TFT型液晶顯示器

又稱真彩液晶顯示器。它結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，主要的構(gòu)成包括了螢

光管、導(dǎo)光板、偏光板、濾光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、

薄模式晶體管等等。

首先液晶顯示器必須先利用背光源，也就是螢光燈管投射出光

源，這些光源會先經(jīng)過一個(gè)偏光板然后再經(jīng)過液晶，這時(shí)液晶分

子的排列方式進(jìn)而改變穿透液晶的光線角度。然后這些光線接下

來還必須經(jīng)過前面的彩色的濾光膜與另一塊偏光板。只要改變刺

激液晶的電壓值就可以控制最后出現(xiàn)的光線強(qiáng)度與色彩，并進(jìn)而

能在液晶面板上變化出有不同深淺的顏色組合。

⑷LCD特點(diǎn)

□LCD的優(yōu)點(diǎn)

■工作電壓低

■功耗小、散熱小

■無輻射

■完全平面、無失真

■可視面積大

■輕薄、占用空間小

■不蒞在聚焦問題?？垢蓴_能力強(qiáng)、顯示字符銳利、畫面穩(wěn)定不

閃煉。

□LCD的缺點(diǎn)

■色彩鮮艷和飽和度不及CRT、PDP

■價(jià)格偏高

■可視角度小

■反應(yīng)時(shí)間慢

■存在無法維修的壞點(diǎn)

48

3.3.3等離子體顯示聲(PDP)

□⑴PDP的原理

□⑵PDP的結(jié)構(gòu)

□⑶PDP的特點(diǎn)

49

⑴PDP的原理

□等離子顯示器是一種利用氣體放電的顯示裝置，這種屏幕采用了

等離子管作為發(fā)光元件。大量的等離子管排列在一起構(gòu)成屏幕。

每個(gè)等離子對應(yīng)的每個(gè)小室內(nèi)部充有氮債氣體。在等離子管電極

間加上高壓后，封在兩層玻璃之間的等離子管小室中的氣體在電

場的作用下發(fā)生輝光放電，在放電過程中，電子與原子發(fā)生碰撞

使其躍遷至激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)的原子發(fā)射147nm真空紫外光回到基

態(tài)，同時(shí)147nm的紫外可見光

線激發(fā)平板顯示器上的

紅綠藍(lán)三基色熒光粉發(fā)

出可見光。每個(gè)離子管

作為一個(gè)像素，由這些

像素的明暗和顏色變化

組合，產(chǎn)生各種灰度和

色彩的圖像。

50

⑵PDP的結(jié)構(gòu)

□等離子顯示屏的屏體是由相距幾百微米的兩塊玻璃板組成，

與空氣隔離，其中注入Ne、Xe等惰性氣體，氣壓在500?

—600Torr（托，壓強(qiáng)單位。0.7個(gè)大氣壓）左右，每塊玻璃板都

=有各自的電極。在第一層的里面涂有導(dǎo)電材料的垂直條，中

二間層是燈泡陣列，第三層表面涂有導(dǎo)電材料的水平條。要點(diǎn)

=亮某個(gè)地址的燈泡，開始要在相應(yīng)行上加較高的電壓，等該

二燈泡點(diǎn)亮后，可用低電壓維持銳氣燈泡的亮度。關(guān)掉某個(gè)燈

=泡，只要將相應(yīng)的電壓降低。燈泡開關(guān)的周期時(shí)間是15ms,

通過改變控制電壓，可以使等離子板顯示不同灰度的圖形。

51

Fhospk

|1852)i3=2556)

52

FromComputerDesktopEncyclopedia

?2004TheComputerLanguageCo.Inc.

FrontRateGlassA

DisplayElectrode

DielectricLayer—?

Magnesium

OxideLayer

OnePixel

AddressProtectionLayer

Phosphors

RearPlateGlass

AddressElectrode

53

續(xù)

FromComputerDesktopBicyclopedia

?如04TheComputerLanguageCo.Inc,

ONEPLASMAPIXEL可見光

EhctrodBElBCtrodBElBCtroda

Gas-f川edcells

54

⑶PDP的特點(diǎn)

□PDP的"點(diǎn)-

■高亮度、高對比度

■圖像純平、無扭曲

■超薄設(shè)計(jì)、超寬視角

■輸入接口齊全

■具有良好的防電磁干擾功能

■環(huán)保無輻射

■散熱性能好，無噪音困擾

□PDP的缺點(diǎn)

■顯示屏上的玻璃極薄，表面不能承受太大或太小的大氣壓力,

更不能承受意外的重壓。

■顯示屏的每一顆像素都是獨(dú)立地自行發(fā)光，耗電量較大。

■背板上裝有多組散熱風(fēng)扇，既耗電又增加噪音。

■價(jià)格較高

55

續(xù)

□與CRT的比較

■體積小、重量輕

■無X射線輻射

■屏幕不存在聚焦的問題，不會出現(xiàn)CRT常見的圖像的畸變

■屏幕亮度非常均勻——沒有亮區(qū)和暗區(qū)

■不會受磁場的影響，具有更好的環(huán)境適應(yīng)能力

■表面平直，使邊角處的失真和色純度變化得到徹底改善

□與LCD的比較

二■亮度高、對比度大二

■色彩還原性好，灰度豐富

■可視角度大、視野開闊

■響應(yīng)速度快

56

3.3.5顯示器性能參數(shù)

□⑴顯示尺寸和面積

□⑵柵距和點(diǎn)距

□⑶掃描頻率一

□(4)分辨率二

□⑸帶寬二

□(6)亮度和高亮

□⑺安規(guī)認(rèn)證二

□(8)接口

57

⑴顯示尺寸和面積

□顯示尺寸指顯示器的對角線尺寸，常用英寸表示。

—■對平板顯示器而言，一般等于顯示屏對角線尺寸。二

■對CRT而言，指顯像管的可見部分的對角線尺寸，一般小于顯

像管的對角線尺寸。如15英寸顯示器的可視尺寸在13.8英寸左

右，17英寸顯示器的可視尺寸在15?16英寸之間，19英寸顯示

器可視尺寸在18寸英寸左右。

□最大可視面積指顯示器可以顯示圖形的最大范圍。

S

■平板顯示器的最大可視面積約

等于顯示屏的的面積。二

■CRT的最大可視面積一般都會小

于顯像管的面積。

58

⑵柵距和點(diǎn)距

□點(diǎn)距指屏幕上相鄰兩個(gè)同色像素單元之間的距離，即兩個(gè)紅

色（或綠、藍(lán)）像素單元之間的距離。

Conventional0.28mm

dotpitchCRT

014

/

4

024

59

□柵距是指蔭柵式顯示器平行的光柵之間的距離（單位:mm）。

陰柵式結(jié)構(gòu)

0.25間距

60

⑶掃描頻率

□場頻又稱為“垂直掃描頻率”或“刷新率”。指單位時(shí)間（以秒

計(jì)）之內(nèi)電子槍對整個(gè)屏幕進(jìn)行掃描的次數(shù)，通常以赫茲（Hz）表

示。以85Hz刷新率為例，它表示顯示器的內(nèi)容每秒鐘刷新85次。

從理論上來講，只要刷新率達(dá)到85Hz,也就是每秒刷新85次，

人眼就感覺不到屏幕的閃爍了，但實(shí)際使用中往往有人能看出

85Hz刷新率和100Hz刷新率之間的區(qū)別，所以從保護(hù)眼睛的角度出

發(fā)，刷新率仍然是越高越好。

□行頻又稱為“水平掃描頻率”，指電子槍每秒在熒光屏上掃過的

水平線的數(shù)量，其值等于“場頻X垂直分辨率XI.04"，單位為千

赫茲（KHz）o行頻是一個(gè)綜合分辨率和場頻的參數(shù)，該值越

大，顯示器可以提供的分辨率越高，穩(wěn)定性越好。

61

⑷分辨率

□分辨率是指顯示器所能顯示的點(diǎn)數(shù)的多少。

■由于屏幕上的點(diǎn)、線和面都是由點(diǎn)組成的，顯示器可顯示的點(diǎn)數(shù)越

多，畫面就越精細(xì)，同樣的屏幕區(qū)域內(nèi)能顯示的信息也越多，所以

分辨率是個(gè)非常重要的性能指標(biāo)之一。

■以分辨率為1024X768的屏幕為例，每一條水平線上包含有1024個(gè)

像素點(diǎn)，共有768條線。

■分辨率不僅與顯示尺寸有關(guān)，還受顯像管點(diǎn)距、視頻帶寬等因素的

影響。其中，它和刷新頻率的關(guān)系比較密切。

■按照水平和垂直像素?cái)?shù)目可以分

□640X480(VGA),800X600(SVGA)

□1024X768(XGA),1280X800

□1366X768,1440X900

□1600X900,1600X1050,1600X1200

□1920X1080,1920X1200等

62

⑸帶寬

□帶寬是顯示器視頻放大器通頻帶寬度的簡稱，指電子槍每秒鐘在

屏幕上掃過的最大總像素?cái)?shù)，以MHz（兆赫茲）為單位。

表

看

需

斯

頻

蟀

得

寬

從

行

就

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到帶

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只

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，

±-。

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時(shí)

上

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實(shí)

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免

點(diǎn)

使

周

圖

同

清

四

衰

樣

±6像

或

■水平分辨率大約為實(shí)際掃描值的80%,垂直分辨率大約為實(shí)際

掃描值的93%,所以帶寬的計(jì)算公式為：帶寬二水平分辨率

/0.8X垂直分辨率/0.93火場頻?；驇挾椒直媛蔢垂直分

辨率X場頻義1.344。例如：在1024X768@85Hz的模式下,帶

寬為1024X768X85X1.344=89.84199868mhzo

帶寬越高，慣性越小，響應(yīng)速度越快，允許通過的信號頻率越

高，信號失真越小，它反映了顯示器的解像能力。與行頻相

比，帶寬更具有綜合性也更直接的反映顯示器的性能。它造成

顯示器性能差異的一個(gè)比較重要的因素。

63

幾種常見分辨率下可接受的帶寬

分辨率刷新頻率(Hz)可接受帶寬(MHz)

800X6007554

800X6008561

1024X7687588

1024X76885100

1280X102460118

1280X102470138

1280X102475147

1280X102485167

1600X120085230

64

（6）亮度和高亮

□亮度是指畫面的明亮程度。廣義上的亮度，除了包括普通的亮度

因素，同時(shí)還包括色彩的飽和度和艷麗度。亮度的單位是cd/m2。

□高亮對于CRT顯示器來說是近年才被提起的，目前CRT顯示器高亮

標(biāo)準(zhǔn)為

■最高亮度能達(dá)到300cd/m2以上。

■亮度的提升并不單純地通過顯示器的亮度調(diào)節(jié)按鈕、加大顯示

器驅(qū)動電路電流的輸出，把屏幕弄得發(fā)白，而是在亮度提高的

同時(shí)，對比度、色彩的飽和度等也隨著亮度一起提高，從而給

用戶提供一個(gè)鮮明亮麗清晰的畫面。

65

⑺安規(guī)認(rèn)證

□對顯示器來說最重要的安規(guī)認(rèn)證是電磁幅射標(biāo)準(zhǔn)，即指限制顯示

器所發(fā)出的電磁幅射量的國際標(biāo)準(zhǔn)。

■目前有兩項(xiàng)重要的標(biāo)準(zhǔn)是由下列兩個(gè)瑞典權(quán)威機(jī)構(gòu)所定出來的

規(guī)則：MPR-n與TCO。

■MPR認(rèn)證是由SWEDAC（SwedishNationalBoardFor

MeasurementAndTesting瑞典國家技術(shù)部）制訂的電磁場輻

射規(guī)范（包括電場、靜電場強(qiáng)度）。包括有著名的MPRI、MPR

IEMPRI誕生于1987年，是由瑞典國家測量測試局就電場和

磁場對人體健康的影響而提出的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，目前這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)

顯得比較寬松了。1990年，MPRI進(jìn)一步擴(kuò)展變成了MPRII,

進(jìn)一步詳細(xì)列出了21項(xiàng)顯示器標(biāo)準(zhǔn)，包括閃爍度、跳動、線性、

光亮度、反光度及字體大小等，對ELF（超低頻）和VLF（甚低

頻）輻射提出了最大限制，已經(jīng)成了一種比較嚴(yán)格的電磁輻射

標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在市場上被認(rèn)為的低輻射顯示器，一般都符合這一標(biāo)

準(zhǔn)。

66

續(xù)

■TCO認(rèn)證是由瑞典專業(yè)雇員聯(lián)盟(SwedishConfederationof

ProfessionalEmployess)推出的。隨著不斷擴(kuò)充和改進(jìn)，逐

漸演變成了現(xiàn)在通用的世界性標(biāo)準(zhǔn)，引起了顯示器生產(chǎn)廠商的

廣泛重視。它不僅包括輻射和環(huán)保的多項(xiàng)指標(biāo)，還對舒適、美

觀等多方面提出嚴(yán)格的要求。

■TCO認(rèn)證自從1991年推出以后，主要面向質(zhì)量和環(huán)境，對象則

主要是辦公室里常見的電子設(shè)備，如手提式計(jì)算機(jī)、顯示器、

鍵盤、系統(tǒng)機(jī)、打印機(jī)等，甚至為移動電話也頒布了一個(gè)新的

標(biāo)準(zhǔn)“TCO’01MobilePhones”。

■目前，面向計(jì)算機(jī)監(jiān)視器及外設(shè)的TC0認(rèn)證共有4代不同的標(biāo)準(zhǔn)

(不包括面向移動電話的TC0’01標(biāo)準(zhǔn))，從TC0'92、TC0'95、

TC0'99到TC0'03o隨著時(shí)間的推移以及人們健康、環(huán)保意識

的加強(qiáng)，加之科技進(jìn)步所能帶來的產(chǎn)品質(zhì)量改觀，TC0認(rèn)證標(biāo)

準(zhǔn)也一代比一代更為嚴(yán)格。

67

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