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[70年代]1973年的SHARP EL-805液晶计算器,你一定没有见过玻璃制造的电路板 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2015-08-07
— (發騷友) 本帖被小编加为精华,作者+3000M币+5专家 (2015-08-08 00:20) —
最近忙了,贴子发的也不多了。前阵子刚得到这个机器,觉得还是很有必要和大家分享下,一起见识见识日本人惊天的技术和工艺。
这是台1973年生产的计算器。当时的计算器显示技术主要还是以VFD和LED为主,液晶显示技术刚刚发明不久,仅在一两款台式计算器中有应用,而且还受着寿命问题的争议。然而就是在这个时候,日本夏普公司似乎看到了液晶显示技术的前景,开发了这样一台计算器,逆天地把电源功耗降低到了0.02W(在当时几乎是其他计算器功耗的1/100),仅用一节5号电池就能工作超过100小时。而且,计算器抛弃了普通的玻纤电路板,直接将电路做在了玻璃上。这在当时也是难以想象的,更是现在一切液晶显示技术的基础。
不过还需要一提的是,虽说这台计算器是历史上第一台手持式液晶显示计算器,但它并不是第一台使用液晶显示器的计算器。在此之前,如Lloyd's Accumatic 100计算器就使用了液晶显示器。但是将液晶显示技术、电子设计和制造工艺发挥到极致,无疑还非此机莫属了。

下面来见识一下神一般的机器:


皮套中的机器,可以看出尺寸与现在的手机差不了多少



打开皮套,居然还自带了一张简单的说明卡片






卡片上主要是一些操作说明和单位转换



取出计算器啦,历经了40多年风雨,居然还和新的一样,不得不说保存的真好~
现在被苹果大肆吹嘘的阳极氧化工艺,其实这台机器早就用上了。外壳的磨砂质感个人非常喜欢。



夏普商标印在一角

双色注塑的按钮,可以保证永不掉色



液晶屏保护盖上的LOGO。当年液晶还是高科技,现在已经成为廉价的代名词了


黑色的保护盖按一下就会掀开,同时也会自动接通计算器电源。这个设计很贴心,省去了单独的电源开关。
这个机器用的液晶和现在有较大区别,是银白色的字显示在黑色背景上,与现在刚好相反。黑色的液晶保护盖除了保护功能,还遮挡了外界光线,使得液晶显示的字符更清晰


字符近景


计算器背面,贴了个当年经销商的标签,还被刻上了类似序列号的东西。略微破坏了外观


铭牌


机器仅用一节5号电池,电池仓里还有序列号

机器只有一颗螺丝,其余部分用卡扣固定。不过此机卡扣并不像现在的一些机器一样变态,稍加小心就能很完美地拆开



打开后改的样子,可以看到两块电路板了~不过那块大板似乎有点特殊~



换个角度单独看。主电路板为白色,上面主要有5颗芯片。比较神奇的是液晶显示器直接与电路板为一体。
其实,主板和显示器是一块玻璃,真的是一块玻璃!









计算器的四个侧面,可以比较清楚看到玻璃的厚度。而显示器部分则有一块玻璃盖在主基板上,中间充有液晶材料。




这部分有控制液晶保护盖的卡扣和弹簧




电源板与主板分开,主要是将1.5V电源升压,供机器使用





几块主要的芯片,基本是东芝给夏普代工的


这个芯片不知为啥被锡完全覆盖了,可能是焊接工艺问题

这颗罐装芯片为夏普自家生产


可以看出,玻璃制造的电路板应该没法打过孔。当年的工程师不得不用一个夹子一样的连接器把正反两面的电路连接在一起


电源板和主板也采用了类似的连接结构


主板上方一体的液晶显示部分



可以看出液晶显示部分的盖板用沉积工艺镀上了银色的电极,不过与底板居然是直接焊锡焊上的。



液晶屏上方的走线



这个被黑胶封住的地方估计就是液晶注入口了



主板可以直接翻过来,没有别的固定装置


这里可以清楚看到主板玻璃结构了。居然有3mm,还蛮厚的



翻开的主板和机器的前盖



液晶显示部分的正面,从注入口可以看出来液晶是乳白色的。不过不清楚具体的材料了。
另外这个机器使用的显示屏也有个特殊点,就是没有偏振片。身为外行的我表示也不明白它是怎么实现显示的。可能和现在的LCD还有一些原理上的差别吧。



液晶显示器其实是完全透明的玻璃,只有数字部分是银色的电极。之前看到的黑色显示背景其实是液晶屏后面底盖的颜色。



通电后,即使这样也能看清银白色的显示。



逆光可以看到显示器正面的透明电极



计算器的键盘采用了和现在一样的导电胶技术。有点灰,用透明胶粘一下就很干净了



键盘橡胶和玻璃板间用胶水黏住的,只掀开一个角看看里面的电极吧。看似电极是金色的,不知是镀金还是整个电路都由纯净制造。



键盘另一面只是按钮和弹簧,就不拆开看了


最后单独把玻璃电路板取下研究研究



电源板的卡口

电源板,其实是一个三极管搭出来的DC/DC。不过要做到这么低的功耗,真是不容易啊



玻璃电路板,纯白色的,表示从未见过如此干净的电路板了。不得不说是制造技术和艺术的结合,感叹人类的智慧。







透过光看电路板,其实这个板子一共有四层,每个面上又有两层电路,层与层之间用特殊的绝缘材料隔开

不过,EL-805和EL-805S是夏普,也是地球上唯一两款用玻璃电路板技术制造的计算器。可能由于成本和良品率的问题,夏普很快就放弃了玻璃电路工艺。后期的计算器虽然也是用玻璃基板制造液晶显示器,但电路还是改成了普通的玻纤板。然而就是这样的改变才能让液晶显示和计算器的成本大大下降,最终走入千家万户。


最后传三张可以做桌面的图收尾吧




~全分辨率的可以到wiki Common上下载~
1973年的SHARP EL-805液晶计算器,你一定没有见过玻璃制造的电路板
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[完,谢谢观赏]
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