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故障及維修是有價值和意義的。
1.液晶顯示器特點及結(jié)構(gòu)
1.1 液晶顯示器的特點
（1）低壓、微功耗：2-3V即可工作。
（2）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。
（3）被動型顯示：液晶顯示器件本身不能發(fā)光，它靠調(diào)制外界光達到顯示目的。因此無眩光，不刺激人眼，不會引起眼睛疲勞。對于黑暗中不能觀看的缺點，只要配上背光源，就可以克服。
（4）顯示信息量大：與CRT相比，液晶顯示器件沒有蔭罩限制，因此像素點可以做得更小、更精細；與等離子顯示相比，液晶顯示器件像素點處不需要像等離子顯示那樣，像素點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。
（5）易于彩色化：液晶本身雖然一般是沒有顏色的，但它實現(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、更沒有彩色失真的彩色化效果。
（6）長壽命：液晶材料是有機高分子合成材料。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)動電壓很低，驅(qū)動電流更是微乎其微，因此，這種器件的劣化幾乎沒有，壽命很長。從實際應(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)幾乎沒有（液晶背光源壽命有限，我們一般所說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）。
（7）無輻射，無污染：液晶顯示器件在使用時不會像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)境還會產(chǎn)生信息泄露，而液晶顯示不會產(chǎn)生這類問題，它對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
常見液晶顯示器的構(gòu)造， 以TFT-LCD來講，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，光線在穿過偏光片后，會被偏極化，偏極化的光線會穿過液晶，因為液晶分子的排列方式被電極產(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的光線強度會不同，不同強度的光線再經(jīng)由彩膜的紅、藍、綠3個畫素，就會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.液晶顯示器的常見故障
液晶顯示器件的劣化幾乎沒有，壽命很長，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，主要是因為此種背光源的性能、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)計出目前常見液晶顯示器所采用的冷陰極熒光燈壽命基本為30000-50000小時。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，啟動電壓300-1500V。
3.故障診斷及維修實例
（1）故障現(xiàn)象：我院WELLDELL-sigma2000便攜式心電監(jiān)護儀開機后，電源指示燈亮，系統(tǒng)自檢通過（儀器發(fā)出短促“嘟”一聲），液晶顯示屏沒有任何顯示，儀器工作聲音正常。
（2）故障分析與檢修：電源指示燈亮，說明電源部分正常。系統(tǒng)自檢通過，表明CPU與內(nèi)存無損壞。液晶顯示屏自檢時也沒有任何顯示，可初步排除系統(tǒng)軟件損壞的可能。沒有硬件報警聲，儀器工作聲音正常，說明硬件部分應(yīng)無損壞。側(cè)光下觀察液晶顯示屏，隱約可見系統(tǒng)軟件操作界面。由此初步分析為背光模塊故障。
打開機殼，開機后導(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。開機狀態(tài)下測低壓直流輸入為11.5V，用萬用表2500V檔位檢測高壓交流輸出650V（由于該電路板多為狹長型，測量時務(wù)必小心防止表筆短路）。由此可以說明高壓電路板工作正常。接下來檢查背光燈管，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成為一個整體），這時便可將用來固定背光燈管的金屬槽取出來，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）。這時開機后燈管仍然不亮（這一步驟是為了迅速確定燈管是否損壞。如果燈管發(fā)光便說明燈管沒有損壞，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）無磨損或老化現(xiàn)象，然后剖開套管，觀察接線端沒有斷開、虛焊等現(xiàn)象。進一步檢測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買到。但因為運輸不便和拖延時間長的原因，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邊，而絕大多數(shù)筆記本電腦的燈管置于顯示屏的短邊。測量長度后，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，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
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，成為一項與人們生活密切相關(guān)的技術(shù)。
禁止長時間將顯示器放置在油漆，木質(zhì)，布匹或者皮革表面，因為這可能會導(dǎo)致顯示器的橡膠底座后移。
專業(yè)顯示器與普通顯示器的區(qū)別
數(shù)字影像系統(tǒng)(PACS、DR、CR、DSA等)隨著科技的發(fā)展日漸成熟，很快進入了醫(yī)療放射領(lǐng)域。由于其軟讀片的功能和前瞻性，越來越受到國內(nèi)醫(yī)院的青睞，各種醫(yī)學(xué)數(shù)字影像系統(tǒng)被列為醫(yī)院的購置計劃之中。但是，由于對成本的考慮，數(shù)字影像系統(tǒng)的配置在顯示器方面，常常忽略或舍棄醫(yī)用顯示器的配置，以普通的PC顯示器或黑白顯示器代用，使數(shù)字影像系統(tǒng)的影像顯示效果大打折扣，成為我國目前數(shù)字影像發(fā)展的一個“瓶頸”。
目前，國內(nèi)眾多的廠家、集成商在數(shù)字化X機，CR、DR系統(tǒng)和PACS系統(tǒng)的投資配置比例上，顯示器的選配參數(shù)和投資比例較低，顯示功能自然相對較低，導(dǎo)致我國目前數(shù)字影像系統(tǒng)整體功能出現(xiàn)“木桶效應(yīng)”，即整體系統(tǒng)功能=部件最低功能，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生是國內(nèi)業(yè)界對醫(yī)用顯示器的認識不足所造成的。為了使放射學(xué)界對數(shù)字影像系統(tǒng)的診斷準確性問題有充分的認識，了解醫(yī)用顯示器在數(shù)字影像中的作用，下面將從以下幾個方面為您解讀醫(yī)用顯示器與普通顯示器的區(qū)別，供您參考。
醫(yī)用顯示器的參數(shù)選擇
01、亮度
人眼對灰階的分辨能力隨著亮度的不同，有著一個非線性關(guān)系。如圖，亮度越高，人眼能辨的灰階就越多。反之，低亮度時，人眼對灰階分辨力較差。亮度愈高，人眼能分辨的灰階就愈多。為了提高灰階的分辨力，顯示器的亮度必需要高。亮度越高，人眼能分辯的灰階也越多。醫(yī)生閱片室的環(huán)境光對顯示器的亮度是有影響的，顯示器圖像亮的部分取決于顯示器的亮度，但暗的部分除了顯示器亮度，還與環(huán)境亮度與顯示屏的折射率有關(guān)。
假如室內(nèi)照度為100lux，顯示屏折射為2%，則亮度為2cd/M2。當(dāng)要求對比度為1：100時，顯示器亮度至少應(yīng)為200cd/M2(一般辦公室的照度經(jīng)常可以達到500lux，顯示器的亮度就要求能達到1000cd/M2)這樣，由于人眼的非線性灰階辨別能力和環(huán)境照度的因素。
醫(yī)用顯示器設(shè)計制造的最大亮度為600-800cd/M2。普通顯示器亮度為200-350cd/M2。美國放射學(xué)會(ACR)規(guī)定了數(shù)字化X線圖像的最大亮度至少應(yīng)該為170cd/M2。2001年3月在德國的X線影像討論會上，業(yè)內(nèi)意見是凡用數(shù)字化圖象的顯示器要求亮度至少為200cd/M2。一般透視或CT圖象至少為100cd/M2。那么由此看來，普通顯示器的亮度似乎已達到了閱片要求的亮度(許多醫(yī)院對剛安裝時的顯示器影像也頗為滿意)。考慮到CRT或LCD顯示器，亮度都會隨著時間而衰減。
我們希望至少在三年時間內(nèi)，顯示器的亮度都能維持在最低要求的亮度以上，所以建議新顯示器的亮度至少應(yīng)在500cd/M2以上。但是由于普通顯示器沒有亮度穩(wěn)定和校正功能，亮度隨時間的衰減和環(huán)境光的折射，顯示亮度大大折扣，不能真正達到閱片的要求(關(guān)于亮度問題，在后面的穩(wěn)定性內(nèi)還要詳述)而醫(yī)用顯示器的最高亮度在安裝就位后，利用光學(xué)校正手段按照DICOM標準進行校正，使亮度保持在一個閱片要求的亮度值。(一般在400-500cd/M2之間)，并保證在3-5萬小時恒定不變。這樣就保證了亮度的穩(wěn)定性和影像的一致性。由此看來，普通顯示器和醫(yī)用顯示器在醫(yī)療放射科閱片室工作環(huán)境下的實際功能是差別很大的。
02、灰階
灰階是指顯示器顯示從最亮值到最黑值之間所能夠顯示的層次。灰階是真實顯示醫(yī)學(xué)圖像中患者病灶的一個重要參數(shù)，只有灰階的層次多，才能夠保證較高的讀片質(zhì)量。普通顯示器有0bit--255bit灰階，用于顯示彩色圖像；醫(yī)用顯示器有0bit-1023bit灰階，用于顯示X光灰階圖像，與診斷相關(guān)。
人眼對灰階的反應(yīng)并不是線性的關(guān)系。我們眼睛對黑暗部分的反應(yīng)不如明亮部分靈敏。DICOM3.0第十四章為顯示灰階圖像提供了一個標準顯示函數(shù)。使用這個標準顯示函數(shù)在不同亮度的顯示系統(tǒng)上顯示圖像，能提供某種程度的相似性。經(jīng)過此函數(shù)轉(zhuǎn)化的灰階，人眼的反應(yīng)近似呈線性關(guān)系。因此一個好的醫(yī)用顯示器，必需具備有調(diào)整灰階顯示曲線以符合DICOM3.14中規(guī)定的灰階顯示函數(shù)的功能。而有較高亮度的顯示系統(tǒng)則能顯示更多可分辨的灰階數(shù)(JND)。
在放射學(xué)的診斷中，這種灰度差異(組織密度小差異性)，有可能對早期病灶的診斷有很大的幫助。顯示器在顯示黑白影像的灰階數(shù)是和顯卡相關(guān)的，普通顯卡更多的關(guān)心彩色顯示參數(shù)，如:顯存、速度、彩色位數(shù)等。但是，windows系統(tǒng)是8bit輸出顯示，反映黑白影像時的灰階,還是256個灰階。由于windows在調(diào)色盤上要獨占20個顏色，影像實際只有236個灰階，這就是普通顯卡常常遇到的灰階不連續(xù)的問題。要達到完美地再現(xiàn)灰階連續(xù)的黑白影像，就應(yīng)選配專業(yè)的輸出灰階在10bit以上顯卡。
03、分辨率
分辨率是指單位面積顯示像素的數(shù)量，同時顯示器的成本與分辨率也成成正比。選擇普通顯示器分辨率為1024×768，用于辦公文字是可以滿足的。但是在低分辨下通過對軟件處理來顯示高分辨率影像時，需要對顯示畫面的內(nèi)容做出改動，比如改變部分醫(yī)學(xué)像素的內(nèi)容，再通過對該像素周圍的像素進行對比后，“生成”新的像素，插入到顯示畫面中。
顯然，這種改變顯示內(nèi)容的方式必然導(dǎo)致畫面的“失真”。這樣，也改變了醫(yī)學(xué)影像顯示的基本要求，所以，單從分辨率上來講，不僅要選擇醫(yī)用顯示器，還要根據(jù)不同的系統(tǒng)要選擇不同的分辨率。顯示器的分辨率與圖像本身的分辨率有很密切的關(guān)系，適當(dāng)?shù)倪x擇顯示器的分辨率能有效的減低顯示器的購置成本。一般圖像的分辨率如下;心血管造影,數(shù)字胃腸機:1024X1024(單幅圖像)，加上菜單為1280X1024MRI:256X256或512X512(單幅圖像)CT:512X512或1024X1024(單幅圖像)DR/CR:5百萬以上(單幅圖像)以DSA,CT,MRI而言，顯示單幅圖像只需要1280X1024分辨率的顯示器即可滿足需要。但若要觀看多幅圖像，如CT3X4或4X5的多幅圖像,分辨率達1536X2048及2048X2560。此時就需要較高分辨率的顯示器,如三百萬或五百萬像素的顯示器。
DR及CR圖像的分辨率通常都超過五百萬像素，最好使用如三百萬或五百萬像素的顯示器。以上配置選擇是針對放射科醫(yī)生做圖像診斷使用的，而一般臨床觀察可適當(dāng)?shù)臏p低分辨率如一百萬像素或二百萬像素以節(jié)省成本。
顯示器的分辨率要和影像設(shè)備的分辨率相匹配。顯示器的分辨率應(yīng)該接近于影像設(shè)備的分辨率。顯示器的分辨率過高，造成假信息過多影響診斷(馬賽克效應(yīng));顯示器的分辨率過低，造成信息丟失影響診斷。
04、響應(yīng)時間
響應(yīng)時間指的是液晶顯示器對輸入信號的反應(yīng)速度，也就是液晶由轉(zhuǎn)亮或由亮轉(zhuǎn)暗的反應(yīng)時間。通常都是以毫秒(ms)來計算。響應(yīng)時一般說來分為兩個部分—Rising(上升時間)和Falling(下降時間)，而我們所說的響應(yīng)時間指的就是兩者之和。人眼存在“視覺殘留”的現(xiàn)象，也就是運動畫面在人腦中會形成短暫的印象，人能夠接受的畫面顯示速度一般為24張/秒，這也是電影每秒24格的播放速度的由來，如果顯示速度低于這一標準，人就會明顯感到畫面的停頓和不適。按照這一標準計算，每張畫面顯示的時間需要小于40ms，根據(jù)液晶的實際使用情況，響應(yīng)時間：30ms(1/0.03=33.3幀/秒)，還是會出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象，不適合動態(tài)醫(yī)療影像的實時播放。響應(yīng)時間在25ms以下(1/0.025=40幀/秒)可以滿足臨床心血管DSA的實時播放。
在醫(yī)用顯示器的選配上，CR、DR靜態(tài)影像對響應(yīng)時間無過高要求。但是在播放動態(tài)影像的系統(tǒng)配置時，如心血管機和數(shù)字胃腸機，就要首選響應(yīng)時間在25ms以下的醫(yī)用顯示器。
05、顯示器的尺寸
醫(yī)用顯示器的尺寸與分辨率有相連關(guān)系。分辨率愈高，尺寸愈大，但并不成正比關(guān)系。生產(chǎn)廠在制造時已考慮到和膠片接近一致性的尺寸了，普通顯示器則沒有這方面的考慮。專業(yè)醫(yī)用顯示器尺寸可個性化定制。
06、橫屏及豎屏
關(guān)于顯示器是選擇橫屏或豎屏的問題,并無一定的標準或規(guī)定，放射圖像有橫有豎,須視圖像而定。因此，最好選擇橫、豎可調(diào)整的醫(yī)用顯示器。
醫(yī)用顯示器的性能保障
01、穩(wěn)定性
一般顯示器壽命的定義是當(dāng)亮度衰減到最大亮度的50%的時間，以液晶顯示器而言，此時間大約是30,000小時到50,000小時，液晶顯示器的亮度并不是很穩(wěn)定，它的亮度會隨溫度不同而改變。所以隔一段時間(大約三個月到六個月)，顯示器必須要做亮度及灰階的校正，以保證顯示器的一致性。而醫(yī)用顯示器內(nèi)部有傳感器(Sensor)，能偵測顯示器的亮度變化而自動調(diào)整，使顯示器在使用壽命內(nèi)能隨時保持亮度穩(wěn)定。
另外一般顯示器在剛開機時，亮度不會立刻達到設(shè)定的亮度，在此亮度未達設(shè)定標致的時間內(nèi)，顯示器是不適合作診斷用。
02、整體性和一致性
一致性和整體性一致性是指：隔了一段時間，同一圖像其顯示質(zhì)量還是一樣，猶如看同一張膠片一樣。
整體性是指在醫(yī)院內(nèi)不同地點的工作站上顯示的同一圖像其亮度、灰度、對比度等是完全一樣的。
03、技術(shù)與品牌保障
市面上的顯示器琳瑯滿目，優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療顯示產(chǎn)品更能有效地協(xié)助醫(yī)務(wù)工作者。因此，選擇一款兼具技術(shù)與品牌保障的專業(yè)醫(yī)用顯示器尤為重要。睿顯專業(yè)醫(yī)用顯示器，十年來已獲得多項專利證書和軟件著作權(quán)，具有自主的研發(fā)技術(shù)積累。同時，安心無憂的質(zhì)保售后也會為顯示器的品質(zhì)保障提供了堅實基礎(chǔ)。
醫(yī)用顯示器呈現(xiàn)的圖像質(zhì)量是醫(yī)生診斷的重要依據(jù)，其日常養(yǎng)護對于確保醫(yī)療設(shè)備的正常運行、提高影像畫面顯示質(zhì)量等方面具有重要意義。
一、常見問題及解決辦法
醫(yī)用顯示器的耐用性和壽命通常比普通顯示器要長，但醫(yī)用顯示器在使用過程中仍可能遇到一些常見問題：
顯示器電源開關(guān)無反應(yīng)：
首先確保電源按鈕已開啟且電源線正確連接，檢查適配器與終端是否正常連接。如果電源指示燈亮但無顯示，可能是電源板輸出電壓異常，需要檢查電源板或聯(lián)系專業(yè)維修人員。
圖像模糊或大小不適宜：
可能是分辨率設(shè)置不當(dāng)或信號線連接錯誤。調(diào)整顯示器的分辨率至最佳狀態(tài)，并確保使用正確的視頻信號線進行連接。
屏幕亮暗不均和殘留圖像：
液晶顯示器長時間播放靜態(tài)圖像可能會導(dǎo)致殘影現(xiàn)象，可以定期刷新應(yīng)用程序，啟用屏幕保護程序，并避免長時間顯示同一圖像。
圖像顫動、垂直或水平閃爍：
可能是信號線接觸不良或刷新率設(shè)置不當(dāng)。檢查并重新連接信號線，調(diào)整刷新率至適宜值。
醫(yī)療顯示器的常見故障包括電源問題、顯示問題、硬件故障等。可以通過檢查線路連接情況等方法進行初步排查和修復(fù)。如果問題無法解決，涉及到更復(fù)雜的操作、維修，需要聯(lián)系專業(yè)人員進行，避免隨意操作導(dǎo)致顯示器二次損壞。
二、顯示器日常清潔
定期清潔顯示器表面，避免灰塵積累影響顯示效果，能一定程度上延長顯示器的使用壽命。
清潔顯示器前務(wù)必先斷電并拔掉電源線，以確保安全。清潔時使用無塵布蘸取專用清潔劑輕輕擦拭顯示器的屏幕和外殼。
避免使用酒精、消毒液等化學(xué)試劑，這些物質(zhì)可能導(dǎo)致顯示器的機殼或面板光澤度變化、褪色及圖像質(zhì)量降低。為避免留下劃痕，盡量不使用粗糙的布、紙巾擦拭顯示屏。
三、其他注意事項
①切勿刮擦或按壓顯示屏，否則可能會導(dǎo)致顯示屏性能下降或損壞。
②避免將顯示器暴露在高溫、直射陽光或極端寒冷的環(huán)境下。
③如果液體或異物進入顯示器，請斷電并拔掉電源線，聯(lián)系專業(yè)維修人員。
睿顯醫(yī)用顯示器穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)顯示效果得到十余年市場應(yīng)用驗證。團隊貼心的售后服務(wù)也得到廣泛好評，技術(shù)團隊在安裝前對醫(yī)院環(huán)境、安裝位置進行充分考察，及時響應(yīng)客戶需求，并定期組織回訪，對顯示器進行維護和保養(yǎng)。
睿顯優(yōu)質(zhì)、高效、可持續(xù)的售后服務(wù)也獲得了五星級售后服務(wù)認證。該認證是由國家商務(wù)部頒布的首個國家批準的全行業(yè)服務(wù)認證，依據(jù)國家標準GB/T 27922《商品售后服務(wù)評價體系》進行，共分為4個等級，95分以上即評定為符合最高級別“五星級”。這即是對睿顯服務(wù)能力的高度認可，也是睿顯為客戶提供更優(yōu)質(zhì)服務(wù)的動力。
