液晶显示器是近十几年发展起来的一种新型显示器件。随着电子手表、计算器的广泛使用已经迅速深入到人民生活和工农业生产、科技的各个领域。本文简要介绍应该如何选好、用好液晶显示器以及简易维修方法。
液晶显示器的种类
液晶显示器件一般常用英文缩写LCD表示，一般电子手表和计算器上用的都是扭曲向列型，通称TN型LCD（其工作原理和结构特点请见本刊81年第4期“液晶显示器件的使用”）。除了扭曲向列型以外，还有一些其它类型，它们的结构虽然也是薄玻璃盒型，但定向、材料、原理和显示效果和TN型不一样，如北京电子显示器件厂与清华大学合作研制成功的宾主向列型（GH型）彩色液晶显示器，它省去了一个偏振片，视角比TN型的大得多，但它是负像显示，对比度较小。还有一种彩色偏振膜型LCD，它可以和TN型LCD互换使用，而且是正像显示，也已试制投产。另有一种宾主型彩色LCD，是将主体液晶中掺入一定量胆甾型液晶和染料制成的，它具有良好的存储性能，而且不用偏振片就能进行清晰的显示。这些新型LCD的特点各不一样，所适应的整机也不一样，使用方法和条件也不尽相同，选用时要特别注意。
液晶显示器的驱动方式
常用的TN型LCD有静态驱动型和动态驱动型两类。静态驱动型器件是每个段电极有一根单独外引线，背电极是一个整体，如图1所示。需要哪个笔段显示，只要将点燃脉冲接入此段即可。这种LCD的外引线数量等于所有显示笔段及符号像素数量加1，大多分布于器件两侧。一般仪表用LCD和部分手表用LCD都属于这类。静态驱动型LCD可以配用仅有译码、驱动功能的C306CMOS电路，也有的配用具有译码、驱动、计数、锁存功能的C160CMOS电路。具体连接方式如图2所示。
另一类是动态驱动型LCD。这类LCD的外引线比显示像素少，其前玻璃上的段电极像素几个一组并联引出，背玻璃上的电极也分成几部分分别引出，例如图3所示是其中的一种类型。其驱动方式都是用一脉冲循环扫描几条背电极，当需要哪个像素显示时，只要在与扫描到此像素背电极同一瞬间在此段像素上也加一个点燃脉冲，此像素便瞬间显示，快速往返循环，视感连续，显示稳定。所有计算器用LCD，多位的复杂图形显示用LCD，多功能手表用LCD均采用动态驱动型LCD。但近来一些简易电子手表用LCD也开始用动态驱动型器件了，所以更换手表用LCD时一定先要认准是动态驱动型还是静态驱动型，注意不要配错。
动态驱动型LCD具有外引线少，装配可靠性高，适用于多位、多像素显示等优点。但是它的工作温度范围较窄，而且目前还没有国产的动态译码驱动器件以供配套，在整机设计选用LCD时要特别注意。
液晶显示器的选用
液晶显示器件有很多独特的优越性能，如低压微功耗、不怕光冲刷、体薄结构紧凑、可以实现彩色化、可制成存储型等等。但也有不少特殊的缺点，如使用温度范围窄、显示刺目性差、视角小、本身不发光、不能作成大面积器件等等。所以应该了解LCD适用于哪些方面，不适用于哪些方面，以便合理选用。
LCD适用于微型机、袖珍机，因为这类整机首先要求微功耗，所用器件必须小而薄，用液晶作显示器，一个积层电池可以使用几个月到一年以上。携带式微型机常在户外强环境光下使用，而LCD由于是被动型显示，必须要有外光源，且不怕光冲刷，在强光下最清晰，所以是很合用的。在掌中的微型机可以随意转动寻找最亮的外光源和最好的观察角度，这也正好适应了LCD的特点。但因LCD的工作温度范围较窄，在野外仪器上使用时应将整机尽量做小些，平时放在口袋内，用时拿在掌心里。此外整机的防潮、密封性能必须可靠。
民用产品是LCD一个主要的，也是最大的应用领域。电子表、计算器是最典型的应用。
由于LCD的玻璃盒很薄，因而不可能作得很大，因此在大型机柜、控制台上就不适用了。当然，如果使用有场致发光屏作背光源的透过型LCD也还是可以的。
适合用彩色LCD的地方：（1）民用的、具有装饰性的产品，如电子钟表、电子玩具等；
（2）需要用不同的色彩表示不同功能的地方，如汽车面板表等；
（3）需要用不同色彩表示不同数量级别的地方，如速度、电平指示等；
（4）需要用某种色彩强调其功能的地方，如用具有警告性的红色作温度、放射量的指示等。
液晶显示器的检查
选购LCD时应注意工作电压与选用电路相一致，驱动方式与驱动电路相一致，工作温度、贮存温度与整机要求一致，外观显示质量好。
对选购来的LCD在使用前应作一般的检查，对于业余使用或一般设计制作样机的厂家，可以用本刊介绍的有关用万用表检查的方法进行检查。如果在检查中表针有颤动，说明该段有短路，如果某段显示时，邻近段也显示，可将邻近段外引线接一个与背电极相同的电位（用手指连接即可），显示应立即消失，这是感应显示，可以不管它，接入电路，感应显示即可消除。
装配时的注意事项
除1981年第4期“液晶显示器件的使用”一文所提注意事项外还应注意：
（1）偏振片的表面有一层保护膜，装配前应揭去。揭去后显示更为清晰明亮。
（2）面积较大的LCD，其固定用螺丝数量应相应增加，并用较厚的线路板，以防线路板弯曲造成接触不良。
（3）压紧时注意不要太紧，接触好、能显示即可。过紧时，导电橡胶层间绝缘降低，会产生“串”的现象。
（4）有些手表采用动态驱动型LCD，外引线是单侧的。装配时为保持平衡，在没有引线的一侧垫了一橡胶条，注意不要将导电橡胶与橡胶条放错位置。
（5）由于液晶显示需要借助外光源，所以结构设计时切记要使显示面尽量凸出，不要凹向窗内，这是目前整机设计中经常被忽视的一个问题。
故障鉴定与排除
液晶显示器的故障可分为两类，一类是内在质量方面的问题：
（1）LCD从边缘部位产生不规则的黑边，并向中间侵入，这是由于器件封接不牢，液晶外溢所致。
（2）器件字段及四周颜色变成灰黑色，这是有机定向层失效的一种特有的现象。
（3）器件尚未使用即出黑点并不断增加或扩大，这是器件生产中污染造成的后果。
（4）器件使用一段时间后，突然有某“段”不显示，拆下测量，此段短路，这是器件生产中落入尘埃的后果。
以上几类故障，以及人为造成的碎裂、外引线划断等，均无法修复，只能报废。
另一类是因使用不当造成的故障：
（1）装配使用一段时间后，器件字段呈不消失的黑印，或产生黑点状气泡，这是由于驱动时直流成份过大造成的电解或电极劣化；也可能是由于一高压（如电烙铁）感应造成的损坏。可用热吹风机加热器件，待器件表面变成黑色，立即停止加热，逐渐冷却后字印应可消失。
（2）装配后全部字段全显示，一般是由于背电极接触不好，只要调整使接触可靠即可消除。有时工作电压过高（6V～9V）以上也会出现这种现象。
（3）装配后清零时，只有8字中间一横显示，则大多是由于LCD外引线与线路板引线未对齐所致，对齐后即可解决。
（4）有些电子手表在夏天会发生“串”的现象，一般是受潮所致，只需打开后盖板，取下电池，在100W白炽灯下距离25cm烘烤半小时左右即可。
电子计算器在过冷、过热条件下产生的乱显示，主要是超过了使用温度范围而产生的动态驱动型器件所特有的交叉效应。只要放回室温条件即可恢复正常。
（5）有些电子手表在阳光下会失去显示，这种现象大多是由于CMOS电路的光电效应造成的。一般可以在LCD后面加一层黑纸，使外部光线不能通过液晶屏泄漏到CMOS电路的表层，将光线遮断，即可解决。
（6）有时不慎将电子表落入水中，渗入水后又不适当的长时加温烘烤，造成偏振膜弯曲或偏振度下降，从而使对比度降低。此时可换贴偏振片后使用。
（7）目前市场上有一种廉价电子手表，使用一段时间后出现不显示、对比度降低、少线段等问题。这种表器件质量差，装配粗糙，参数离散。有的功耗大、电池损耗快；有的LCD阈值高、视角小、导电橡胶尺寸不合适、机壳内不清洁等等。造成不显示的原因很多，应该具体分析区别对待。（李维諟）