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最大量的顯示內(nèi)容，顯示內(nèi)容的利用率最高,。
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精確,、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TFT-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,、ICO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,，最后再經(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)用最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30000-50000小時(shí),。外徑2.6-3.0 mm，燈管電壓500-1000V,，燈管電流5mA,。燈管功率0.5－7.0W，啟動(dòng)電壓300-1500V,。
3.故障診斷及維修實(shí)例
故障現(xiàn)象：我院WELLDELL-sigma2000便攜式心電監(jiān)護(hù)儀開機(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,。
打開機(jī)殼，開機(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,。開機(jī)狀態(tài)下測(cè)低壓直流輸入為11.5V,，用萬(wàn)用表2500V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2.6-3.0mm,，極易折斷，故需小心）,。這時(shí)開機(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，唯一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,，然后剖開套管，觀察接線端沒(méi)有斷開,、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)可以最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”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”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：
高壓電路板故障,；
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,；
背光燈管接線端斷開,，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,。
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,，背光模塊幾乎是唯一限制其壽命的因素，但目前已有一些知名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,，最終必將取代傳統(tǒng)的CRT，成為一項(xiàng)與人們生活密切相關(guān)的技術(shù),。
