撕破LCD的脸皮——液晶面板深度拆解
硬派学堂
拆解过程


图1、2:这就是要拆解的对象。由于已经预先拆除了面板外围的主板电路,因此看上去光凸凸的。这些面板在出厂时,一个包装箱里要装上成几十上百片面板,直接送到显示器工厂。LCD显示器工厂的工作就变得很简单,主要就是为面板装上外壳和外围主板电路。

图3:首先取下驱动电路的保护罩。露出绿色的驱动电路部分,这是面板的控制核心,它控制着液晶像素单元的偏转程度,就像是面板的大脑,重要性可想而知。

图4:驱动电路中间黑色的IC就是最核心的驱动IC,它的处理位数有6bit和8bit之分,这就决定了面板所能产生的最大色彩数,这也是所谓的6bit/8bit面板的由来。要注意的是,我们经常提到 LCD显示器里面的IC有两类,除了驱动IC,还有控制IC,它位于显示器主板电路上,主要作用是将来自主机的视频信号转换成显示器支持的信号。

图5:用平口螺丝刀沿着边框边缘小心地撬起卡口,取下面板边框。

图6:取下面板边框后的面板。请注意左侧和面板上方圈出来的部分,它们的作用是什么?横行芯片有8颗,这是源极驱动IC,控制数据写入。而竖列的4颗芯片,则是栅极驱动IC,他们决定了LCD 液晶分子的偏转的快慢。这12颗芯片,从行列方向将面板分成32个显示区域,分别控制每个区域的显示。LCD屏幕尺寸越大、分辨率越高,所需驱动IC的数量也越多。

图7:取下来的玻璃基板,厚度仅为3毫米左右。液晶就被灌注在两片薄薄的玻璃片中。在表面还贴着彩色滤光片,因此将这片薄薄的面板对着光线用放大镜观看,还能够看到RGB三种色彩的子像素。一张原始的玻璃基板有多大呢?5代线基板大概有双臂张开那么宽(1200×1300mm),我们所看到的屏幕都是经过切割而来的。

图8:取下玻璃基板后的面板部分,也可以称为背光系统。
因为LCD属于被动发光显示产品,需要外部光源。面板的生产大概可划分为两个阶段,一个阶段就是液晶的灌注和切割,对环境要求非常高。而另一阶段即背光系统组装又常常被称为后段模组组装,技术含量低一些,因此不少台湾地区的面板厂已经将这一阶段工作转移到内地完成,以降低成本。


图9、图10:然后我们需要再小心地拆除背光系统边框,缓缓地抽出背光顶部和底部的灯管。一般桌面LCD采用4根灯管,上下各两根。取出来的灯管看上去就像迷你日光灯管,灯管的材质是塑料的,工作时的电压在1000V以上。如果背光灯管老化,看了本文读者可以试着自行更换。

图11:两张扩散膜夹着一张增亮膜(为了让大家能看得清楚,我们换用了黑背景拍摄)。因为背光是从顶部和底部射出,而我们看屏幕又是垂直方向,两者方向不一致,因此通过扩散膜让光线更均匀。增亮膜则是提高光线的通过率,这是提高亮度而同时又不增加功耗的好办法。

图12:导光板,作用是将光线反射到用户观察方向。同样为了让光线更均匀,在导光板底部还均匀地刻有方格条纹。
最后,来一张LCD面板拆解全家福(图13)。

点评:
通过本次拆解,我们发现一块看来仅有1厘米左右厚度的液晶面板,却有着极高的技术含量。它是多层结构,由导光板、扩散膜、增亮膜和玻璃基板组成。这一层层不同的面板加在一起,构成了我们的液晶面板。