今天从实验室垃圾堆中捡了个夏普4寸TFT模组,型号为LQ4RB21。这是一款很老的屏了,基本已经淘汰不再使用。
拆之,并配以说明文字,以飨读者。为论坛科普做点贡献。
在这里要感谢我家MM,照片是在她的协助下拍摄成的;要感谢龙的全人,帖子里引用了他的贴子中的图片;要感谢kinneng,照片是用他的摄像头拍摄软件拍的。
废话少说,见图说话:
1-模组正面
先上一张模组正面PP。该4寸TFT模组为模拟屏,输入信号为复合电视信号(CVBS)。冷阴极萤光灯管(CCFL)背光。
PS:此次拆解,拍照所用工具为柯达相机和电脑摄像头,因相机换电池后未设置时间,上面显示的时间是错的。
2-模组型号--LQ1RB21
3-模组背面--没啥特别的。
4-驱动板模组的连接
驱动板和Panel用FFC连接,而不是采用现在小尺寸屏常见的FPC连接。
PS:FFC和FPC的区别在于,FFC是将一排金属扁平线按规定间距排列好后上下用塑料热压合成;而FPC则是在柔性的电路板上按PCB的印刷工艺腐蚀出来的。FFC比FPC便宜。二者如何区分:一般来讲FFC是白色的,而FPC则是黄色的,记住这个就行。
5-驱动板元件面
早期的模组技术比较落后,驱动板主要完成视频信号的解码和背光电压的产生。TCON(Timing Control)功能则在模组内的另一块PCB上。现在的技术已经比较成熟,已经有将上述视频解码、TCON、背光驱动都集成在一块芯片上的方案了,比如台湾Tearwin的T108、T118。还有MSTAR等。。。
6-驱动板对外接口
驱动板对外接口有2个,一个是4芯2.5XH座,连接外部+12V电源、地和复合视频信号(CVBS)输入。
另一个是6芯2.5XH座,连接外部2个50K电位器,调节色彩和对比度的。
7-驱动板主控芯片
AN5372S和TA8G96F。都是鬼子的产品在网上查不到资料。有资料的同学请传一份,谢谢啦。
8-驱动板晶振
8.867238MHz,很奇怪的频率。不是27M,不是4.43M,也不是3.58M。
9-冷阴极萤光灯管(CCFL)驱动电路
所谓冷阴极荧光灯,其实就是日光灯。驱动板上这个CCFL驱动电路相当于日光灯的镇流器。将12V直流电压转变成600~800V的交流电压,驱动荧光灯管发光。具体做法分很多种,在这块板子上,采用最低成本的中功率管推挽+变压器的形式。图上Q101和Q102和变压器T6构成频率40~80KHz的震荡器,经变压器升压驱动荧光灯管发光。
看到变压器下面那道开槽了吧,它可以增加高压部分和板子其他部分的电气隔离度,防止高压击穿或打火。很多开关电源的初次级、变压器和光耦下都有这样的开槽。
10-驱动板背面
这块板子布的还是很好的:地平面分割合理,高压部分地和敏感部分地分割开以免高压高频振荡干扰视频信号;分割开的各功能区地平面基本很完整,大面积铺地。
11-去掉驱动板的模组背面
还有一个独立的小模组。里边还有处理电路,主要担任屏的TCON。
12-模组背面特写
可以看到测试点开孔和VCOM电压调节电位器。还有SHARP的LOGO以及MADE IN JAPAN。
VCOM是驱动TFT屏的很关键的信号,要了解它,可以去搜一下,有点复杂。了解了VCOM,也就了解了液晶屏的真正工作原理。
这里只提一点:VCOM是一个有直流分量的方波信号,其直流分量和交流分量决定着TFT屏的色彩和对比度。每一种屏都有其规定幅度的VCOM电压幅度要求。
13-背光灯管和漫射板
模组的光学部分中,CCFL处于最下层,往上接着是漫射板(或叫柔光板,作用是使CCFL发出来的光均匀柔和扩散开),然后是后偏光膜,底层玻璃,液晶,顶层玻璃,滤色片,顶层玻璃,最上层是钱偏光膜。
这是CCFL背光的屏的基本结构。有的屏的层数还要多,在最底层有反射板,在后偏光膜下有导光板等等。
现在流行的LED背光屏,比CCFL更省电,只是LED是在侧面而不是玻璃的背面,所以就需要导光板将测光均匀扩散到整个屏的平面。
14-CCFL
这就是CCFL了,是不是和咱们用的台灯很像啊?现在大尺寸的屏(例如42寸液晶电视、21寸电脑液晶屏),一根CCFL的亮度已经不能照亮那么大的面积。所以就有了2灯,4灯和8灯的区别。大家买的高压条,就有分单灯、双灯和4灯的,区别就在于驱动电路更多组。
这个CCFL还完好,我打算用它做一个小型家用应急灯。做好后另开贴。
15-TCON板
这个就是上面说的完成Timing Control功能的TCON板啦。
图中,大家注意右边和下边是屏的行和列驱动单元FPC。
16-TCON板主控制芯片
LR38376芯片,查不到资料,看电路形式,估计是产生屏工作时所需要的时钟,同步以及上述的VCOM等信号。
不知大家注意到没有,鬼子的产品中,PCB上每一个网络点都会有测试点。这样,他们就可以用ICT等自动测试工具对PCB进行高效测试。在这点上,这也许是鬼子的东西有便宜又好的原因之一吧。国内的开发者很应该学习。
17-行列驱动芯片
在黄色的FPC上的黑快(熟称牛屎片)就是屏的行列驱动芯片。行和列各用了2片。
18-行列驱动芯片FPC和TCON板压焊处
这也是早期的工艺了。压焊处的FPC需要镂空,靠FPC上的铜箔与PCB上的金手指接触焊接导通。现在的热压焊工艺(或者超声波压焊)已经可以做到不镂空了,这样FPC的线间距就可以做的很小,集成度更高。
19-COF封装的列驱动芯片
列驱动芯片,直接安装在FPC上,所以叫COF(Chip on FPC)封装。现在的一些小屏,(例如10寸以下的屏),一般都是将行列驱动芯片直接安装在玻璃上,即COG(Chip on Glasses)。
另外,据我个人的理解,所谓的数字屏和模拟屏的区别就在于:模拟屏里只集成了行列驱动模块,而数字屏还把TCON模块也集成在屏里了。就是说,对于模拟屏和数字屏来说,玻璃是一样的。(这里指的是数字裸屏和模拟裸屏,不带驱动板的。)
20-列驱动芯片
21-行驱动芯片
22-FPC与玻璃的连接处
FPC与玻璃的链接处不知用了什么工艺,估计是用超声波压焊。这么密的间距。不简单。
23-行驱动排线以及logo
24-前后偏光片
玻璃的上下表面各有一层偏光片,他们的偏光角度相差90度。偏光片和我们所戴的那种偏光墨镜是一样的东西,即,透过它看太阳一个方向看得见,转90度就看不见了。
当液晶屏两个玻璃基板未通电时,来自CCFL背光的光线经过后偏光片,经过液晶层后,光线被液晶分子扭转90度(很神奇吧),在通过与后偏光片相差90度偏光角度的前偏光片,光线刚好可以通过,于是屏显示白色
当通电时,液晶分子就会在电场下偏转,于是来自CCFL背光的光线,就有一部分不能透过前偏光片。于是屏显示黑色。
液晶屏之所以有彩色是因为在液晶层上面还有一层滤色层,上面按红、绿、蓝排列有许多像素点,每一个颜色的像素点都由一个或多个晶体单独管控制,这样,控制这些晶体管的导通程度,就可以使TFT屏显示出丰富多彩的图像啦。
这里摘一句百度上的:Thin Film Transistor (薄膜场效应晶体管),是指
液晶显示器上的每一液晶象素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动。
25-液晶点阵之一
下面,是最让人激动地像素点颗粒的照片啦。我没有显微镜,下面的图片是用30万像素的电脑摄像头拍摄的。
但是仍然可以看清个像素点的排列。是品子型的哦。这是夏普屏和其他屏最大的差别。
另外,从图片中,我们可以看出,每一个子像素点并非一个规则的方形,而是边角还有结构,可惜我没有显微镜了。否则会给大家呈现出更加精彩的TFT晶体管的版图照片。应该可以看到晶体管的栅极、源极和漏极以及晶体管之间的金属连接线。
26-液晶点阵之二
27-液晶点阵之三
龙的全人 同学有显微镜,这里就转两张来自他的帖子里用显微镜拍摄的像素晶体管的微结构吧。
28-液晶点阵之四
29-全家福
好了,就到这里,就到这里。我得去休息啦,发了这么多图,码了这么多字,累死啦。
不过,按老规矩,还是要来张张全家福的:
30-再补两张超微距图片
此图为另外一块屏破坏上下玻璃之后拍得。可看到下层玻璃上有密集的TFT阵列,边缘是每一列的引出线,还标有列号码。
31-ITO之列线
写了这么多肚子很饿。中午我家MM给我做了子萝牛肉和大螃蟹。也一起上来吧。
子萝牛肉
大螃蟹
[ 此帖被mstr在2009-08-16 00:14重新编辑 ]