隨著液晶顯示器在醫(yī)用儀器設(shè)備上的廣泛應(yīng)用，醫(yī)療設(shè)備工程人員了解和掌握液晶顯示單元的常見(jiàn)故障及維修是有價(jià)值和意義的。

　　1 液晶顯示器特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)

　　1.1 液晶顯示器的特點(diǎn)

　?。?）低壓、微功耗：2-3V即可工作。

　?。?）平板型結(jié)構(gòu)：液晶顯示器件的基本結(jié)構(gòu)是由2片玻璃基板制成的薄形盒，這種結(jié)構(gòu)可以在有限的面積上容納量的顯示內(nèi)容，顯示內(nèi)容的利用率。

　?。?）被動(dòng)型顯示：液晶顯示器件本身不能發(fā)光，它靠調(diào)制外界光達(dá)到顯示目的。因此無(wú)眩光，不刺激人眼，不會(huì)引起眼睛疲勞。對(duì)于黑暗中不能觀看的缺點(diǎn)，只要配上背光源，就可以克服。

　?。?）顯示信息量大：與CRT相比，液晶顯示器件沒(méi)有蔭罩限制，因此像素點(diǎn)可以做得更小、更精細(xì)；與等離子顯示相比，液晶顯示器件像素點(diǎn)處不需要像等離子顯示那樣，像素點(diǎn)間要留有一定的隔離區(qū)。因此，液晶顯示在同樣大小的顯示窗面積內(nèi)，可以容納更多的像素，顯示更多的信息。

　?。?）易于彩色化：液晶本身雖然一般是沒(méi)有顏色的，但它實(shí)現(xiàn)彩色化很容易。

　　一般使用較多的是濾色法和干涉法。由于濾色法技術(shù)的成熟，使液晶的彩色化具有更、更鮮艷、更沒(méi)有彩色失真的彩色化效果。

　?。?）長(zhǎng)壽命：液晶材料是有機(jī)高分子合成材料。具有極高的純度，而且其他材料也都是高純物質(zhì)，在極凈化的條件下制造而成。液晶的驅(qū)動(dòng)電壓很低，驅(qū)動(dòng)電流更是微乎其微，因此，這種器件的劣化幾乎沒(méi)有，壽命很長(zhǎng)。從實(shí)際應(yīng)用考查，一般使用中，除撞擊、破碎或配套件損壞外，液晶顯示器件自身的壽命終結(jié)幾乎沒(méi)有（液晶背光源壽命有限，我們一般所說(shuō)的液晶顯示器壽命主要即指背光源的壽命，但背光源模塊是可更換的）。

　?。?）無(wú)輻射，無(wú)污染：液晶顯示器件在使用時(shí)不會(huì)像CRT使用中產(chǎn)生軟X射線及電磁波輻射。這種輻射不僅污染環(huán)境還會(huì)產(chǎn)生信息泄露，而液晶顯示不會(huì)產(chǎn)生這類問(wèn)題，它對(duì)于人身安全和信息保密都是十分理想的。

　　1.2液晶顯示器的基本構(gòu)造

　　常見(jiàn)液晶顯示器的構(gòu)造，以T丌一LCD來(lái)講，關(guān)鍵零組件包括玻璃基板、液晶材料、彩膜（彩色濾光片）、偏光片、背光模塊、驅(qū)動(dòng)IC、ITO導(dǎo)電薄膜等。

　　首先由背光源的光線照在偏光片上，光線在穿過(guò)偏光片后，會(huì)被偏極化，偏極化的光線會(huì)穿過(guò)液晶，因?yàn)橐壕Х肿拥呐帕蟹绞奖浑姌O產(chǎn)生的電壓影響，因此液晶可以改變偏極化光線的偏光角度，不同的偏光角度造成出來(lái)的光線強(qiáng)度會(huì)不同，不同強(qiáng)度的光線再經(jīng)由彩膜的紅、藍(lán)、綠3個(gè)畫素，就會(huì)顯示出各種不同的亮度和不同顏色的畫素，再經(jīng)由各個(gè)畫素就可以組成肉眼看得到的各種影像和圖形。

　　2 液晶顯示器的常見(jiàn)故障

　　液晶顯示器件的劣化幾乎沒(méi)有，壽命很長(zhǎng)，真正決定液晶顯示器壽命的是背光模塊。目前液晶顯示器使用的背光源按技術(shù)劃分，主要有鹵鎢燈、發(fā)光二極管（LED）、有機(jī)電致發(fā)光（EL）、冷陰極熒光燈（CCFL）、陰極發(fā)射燈（CLL）和金屬鹵化物燈等。其中應(yīng)用廣的是冷陰極熒光燈，主要是因?yàn)榇朔N背光源的性能、穩(wěn)定性及成本都較佳，目前幾乎所用的LCD顯示器都是采用這種背光源。

　　筆者查閱了一些廠商的資料，統(tǒng)計(jì)出目前常見(jiàn)液晶顯示器所采用的冷陰極熒光燈壽命基本為30 000~50 000h.外徑2.6~3mm,燈管電壓500-1 000V,燈管電流5mA.燈管功率0.5~7.0W,啟動(dòng)電壓300~1 500V。

　　3 故障診斷及維修實(shí)例

　?。?）故障現(xiàn)象：我院WELLDEIJL-sigma2000便攜式心電監(jiān)護(hù)儀開(kāi)機(jī)后，電源指示燈亮，系統(tǒng)自檢通過(guò)（儀器發(fā)出短促"嘟"一聲），液晶顯示屏沒(méi)有任何顯示，儀器工作聲音正常。

　?。?）故障分析與檢修：電源指示燈亮，說(shuō)明電源部分正常。系統(tǒng)自檢通過(guò)，表明CPU與內(nèi)存無(wú)損壞。液晶顯示屏自檢時(shí)也沒(méi)有任何顯示，可初步排除系統(tǒng)軟件損壞的可能。沒(méi)有硬件報(bào)警聲，儀器工作聲音正常，說(shuō)明硬件部分應(yīng)無(wú)損壞。

　　側(cè)光下觀察液晶顯示屏，隱約可見(jiàn)系統(tǒng)軟件操作界面。由此初步分析為背光模塊故障。

　　打開(kāi)機(jī)殼，開(kāi)機(jī)后導(dǎo)光板未亮，可以斷定背光模塊有故障。觀察背光模塊的主要組件有背光燈管、高壓電路板、導(dǎo)光板等。因液晶顯示單元精密，所以首先診斷獨(dú)立的高壓電路板，該電路板低壓直流輸入端接儀器主板，高壓交流輸出端接背光燈管。開(kāi)機(jī)狀態(tài)下測(cè)低壓直流輸入為11.5V,用萬(wàn)用表2 500V檔位檢測(cè)高壓交流輸出650V（由于該電路板多為狹長(zhǎng)型，測(cè)量時(shí)務(wù)必小心防止表筆短路）。

　　由此可以說(shuō)明高壓電路板工作正常。

　　接下來(lái)檢查背光燈管，首先打開(kāi)液晶顯示單元的后背金屬殼（有些儀器的液晶顯示單元后背使用的是絕緣膠紙，無(wú)論是金屬殼還是絕緣膠紙，都是為了將玻璃基板與液晶顯示單元的外部框架固定起來(lái)成為一個(gè)整體），這時(shí)便可將用來(lái)固定背光燈管的金屬槽取出來(lái)，再將燈管從金屬槽中小心移出（因背光燈管外徑大多2.6-3mm,極易折斷，故需小心）。這時(shí)開(kāi)機(jī)后燈管仍然不亮（這一步驟是為了迅速確定燈管是否損壞。如果燈管發(fā)光便說(shuō)明燈管沒(méi)有損壞，可能的故障原因就是燈管兩端的接線短路或斷路），關(guān)掉電源后觀察燈管兩端包裹的套管（用于防止接線端裸露在外）無(wú)磨損或老化現(xiàn)象，然后剖開(kāi)套管，觀察接線端沒(méi)有斷開(kāi)、虛焊等現(xiàn)象。進(jìn)一步檢測(cè)連接高壓輸出端與燈管接線端的導(dǎo)線，結(jié)果正常導(dǎo)通。這時(shí)可以終確定故障原因是背光燈管損壞或老化。

　　背光燈管制作工藝高，一般需要從廠家才能購(gòu)買到。但因?yàn)檫\(yùn)輸不便和拖延時(shí)間長(zhǎng)的原因，筆者選擇了比較容易買到的筆記本電腦顯示屏背光燈管，sigma2000心電監(jiān)護(hù)儀采用的是NEC公司生產(chǎn)的10.4"TFT LCD,其燈管置于顯示屏的長(zhǎng)邊，而絕大多數(shù)筆記本電腦的燈管置于顯示屏的短邊。測(cè)量長(zhǎng)度后，可用13.3"TFT LCD的筆記本電腦燈管替換。

　　替換后燈管正常發(fā)光，故障解決。

　　4 其他常見(jiàn)故障及液晶顯示器的故障診斷流程

　　除了背光燈管損壞或老化的故障之外，筆者在維修工作中還遇到過(guò)一些其他故障情況：（1）高壓電路板故障；（2）背光燈管兩端套管磨損造成接線端裸露，與金屬槽接觸造成短路；（3）背光燈管接線端斷開(kāi)，造成斷路。

　　在此基礎(chǔ)上筆者總結(jié)了一套液晶顯示器的故障診斷流程，如圖1所示。

圖1 液晶顯示單元的故障診斷流程圖

　　5結(jié)語(yǔ)

　　液晶顯示器件的優(yōu)異特性決定了它在各類顯示器件中的地位，背光模塊幾乎是限制其壽命的因素，但目前已有一些廠家研究并初步改善了背光模塊。相信隨著液晶顯示技術(shù)的逐步完善和制作成本的不斷降低，終必將取代傳統(tǒng)的CRT,成為一項(xiàng)與人們生活密切相關(guān)的技術(shù)。