LCD TV Panelleri İçin Üç Yeni Düşük Maliyetli Tasarımın Analizi

DisplaySearch, geçtiğimiz yıllarda panelin satış fiyatının üretim maliyetinin altında kaldığına ve bunun da TFT LCD panel üreticilerinin karşılaştığı en büyük zorluk olduğuna dikkat çekti. Uzun vadeli açıklar sadece nakitlerini tüketmekle kalmaz, aynı zamanda TFT LCD ve TV endüstrisinin gelecekteki gelişimine olan inançlarını da tüketir. Mevcut durumu değiştirmek için panel üreticileri farklı yollar deniyor: Maliyetleri ve özellikleri azaltmak gibi. Bu yaklaşım, son tüketicilere her zaman en yeni ve en iyi özellikleri ve spesifikasyonları sunmaktan ve tüketimi teşvik etmek için fiyatı düşürmeye çalışmaktan tamamen farklıdır. Bu tür bir inovasyonun üç farklı yolu vardır:

Ortalamanın altında parlaklığa sahip, düşük maliyetli, doğrudan aydınlatmalı bir LED arkadan aydınlatma sistemi geliştirin

CCFL arka ışık sistemi için kalın bir TV paneli geliştirildi

Orijinal 120 Hz çift kare hızı teknolojisini 60 Hz artı tarama arka ışığı teknolojisiyle değiştirin.

Bu yeni yöntemler hala geliştirilme aşamasındadır, ancak TV markası üreticilerinin bu yenilikçi ürünleri benimsemelerini ve kısa sürede alt sınıf tüketici pazarına tanıtıldığını görebiliriz. Tahmini zaman noktası 2012'nin başı. İlginç bir şekilde, bu çabalar yalnızca Çin, Güney Amerika, Doğu Avrupa ve Güneydoğu Asya gibi gelişmekte olan pazarları değil, aynı zamanda Kuzey Amerika ve Batı Avrupa gibi gelişmiş ülkeleri de hedefliyor. Açıktır ki, gelişmiş ülkelerdeki sıkıcı pazar ortamı, son tüketicileri bütçe kontrolünün markalı TV'lerden daha önemli olduğuna ikna ediyor. Ayrıca, sınırlı bütçeleri nedeniyle düşük özellikli TV'leri kabul etmeye istekli tüketiciler dünyanın her yerinde bulunabilir.

Aşağıdaki tablo, bu üç yenilikçi yöntemin ana avantajlarını ve dezavantajlarını ve panel üreticilerinin karşılaşacağı fırsat ve riskleri açıklamaktadır.

Tablo 1. 2012 düşük kaliteli LCD TV SWOT analizi

Düşük maliyetli doğrudan tip LED arka ışık modülü

Çoğu insan, doğrudan aydınlatmalı LED arka ışıkların maliyetinin, şu anda popüler olan yan kenar LED arka ışıklarından daha yüksek olduğunu anlıyor. Tedarik zinciri, LED'leri LCD TV paneli arka ışık modülüne ilk getirdiğinde, bu, doğrudan aydınlatmalı bir LED arka ışık uygulamasıydı. Çevre koruma açısından, doğrudan aydınlatmalı LED tipi CCFL'den üstündür. LED'in özelliği, daha düşük güç tüketimine sahip olmasıdır ve karartma yeteneği, daha iyi görüntü performansı elde etmek için kontrastı iyileştirebilir. Ancak, SONY gibi ilk geliştiriciler, çok pahalı olduğu için doğrudan aydınlatmalı LED arka ışığını ana akım haline getirmeyi başaramadı. Yüksek maliyet, bir düzenleme veya dizide arka ışık modülünde kullanılan çok sayıda LED'den kaynaklanmaktadır.

Samsung Electronics tarafından geliştirilen kenardan aydınlatmalı LED arka ışık modülü tüm sektörü şaşırttı. Bu yeni konsept, LED ışık çubuğunu arka ışık modülünün yanına yerleştirir ve bu da LED parçacıklarının sayısını ve kalınlığını hemen büyük ölçüde azaltır. Yeni kenardan aydınlatmalı LED arkadan aydınlatmalı modül tasarımı, eski doğrudan aydınlatmalı LED arkadan aydınlatma ile karşılaştırılabilir.

Kenardan aydınlatmalı LED arka ışıklar, panel üreticilerinin daha iyi ışık verimliliğine sahip LED'leri kullanarak ve panelin ışık geçirgenliğini artırarak LED sayısını başarıyla azaltmasını sağlamıştır. Çoğu arka ışık modülünde, LED ışık çubukları altıdan ikiye düşürülmüştür. DisplaySearch''un büyük boyutlu TFT LCD panel teknolojisi plan araştırma raporuna göre, panel üreticileri şu anda LED ışık çubuklarının sayısını bire düşürmek için araştırma ve geliştirme yapıyor, özellikle de gelişmiş kenardan aydınlatmanın geliştiricisi Samsung Electronics LED arka ışıklar.

Bununla birlikte, panel üreticileri, LED'lerin fiyatının geleneksel CCFL'lerden daha yüksek olduğu konusunda her zaman bir baş ağrısına sahip olmuşlardır ve son tüketiciler yalnızca düşük fiyatlı LED'leri kabul etmeye isteklidir. Panel üreticilerinin LED panel fiyatlarını sürekli olarak düşürmekten başka çareleri yok ve bu da onları yeni yollar düşünmeye sevk ediyor.

Panel üreticilerinin LED arka ışık modülü geliştirme mühendisleri, daha düşük maliyetli LED arka ışıklar gerçekleştirebilecek aşağıdaki yeni fikirleri buldular, özellikle maliyet mevcut kenardan aydınlatmalı LED'lerden daha düşük:

Konsept: CCFL arka ışığının mevcut mekanik yapısını değiştirmeden CCFL'yi düşük maliyetli LED'lerle değiştirin.

Hedef: 32"CCFL HD Hacim Bölgeleri" ve LED penetrasyonunu hızlandırmak için kullanın.

Zorluk: LED, ultra ince anlamına gelir, son tüketiciler kalın LED modelleriyle karıştırılabilir.

Aşağıdaki tablo, doğrudan yanan CCFL'yi kenardan aydınlatmalı LED ile karşılaştırır.

Tablo 2. Yeni doğrudan aydınlatmalı düşük maliyetli LED arka aydınlatmanın CCFL ve kenardan aydınlatmalı LED'lerle karşılaştırılması

Konsept, hala diziler olan ancak daha az dizili daha büyük LED çipleri kullanmaktır. LED paketi, ışık verimliliğini daha da artırmak için özel bir yansıtıcı mercekle kaplanmıştır, böylece daha az LED kullanılabilir. LED ışığının kırılma için yeterli alana ihtiyacı olduğundan daha kalın bir arka ışık modülü gereklidir, bu nedenle geleneksel CCFL arka ışık modülüyle yaklaşık olarak aynı kalınlıktadır.

Doğrudan yanan LED'lerin en büyük avantajı, ışık kılavuz plakasının (LGP) azaltılabilmesi ve bunun sonucunda maliyet azalmasıdır. Parlaklık geliştirme filminin (DBEF) çıkarılmasıyla maliyet daha da düşürülebilir. Işık kılavuz plakası olmadan, parlaklık homojenliğini korumak için yüksek verimli bir difüzör gereklidir. Bu konseptin bir diğer unsuru da panelin parlaklık standardını düşürmek. Özetle, bu yöntem, kalınlığı CCFL modeliyle aynı olan, ancak maliyeti kenardan aydınlatmalı LED arka ışık modülünün maliyetinden daha düşük olan, doğrudan aydınlatmalı bir LED arka ışık modülü oluşturur. Birçok TV paneli üreticisi, bu yeni konsepti tasarlarken CCFL arka ışık modülü ile aynı maliyet için çalışıyor.

Bu çözümün 2012'nin başlarında terminal pazarında piyasaya sürülmesi bekleniyor. Avantajı, özellikle maliyeti CCFL arka ışığına benzerse, kesinlikle maliyetidir. En büyük zorluk, tüketicileri kalın LED modellerinin değerine ikna etmektir, çünkü çoğu tüketici "LED"in "ultra ince" ile eşdeğer olduğu konusunda eğitilmiştir. Ayrıca bu yaklaşım, panel üreticileri, LED üreticileri ve arka ışık modülü montaj tesisleri arasında yakın işbirliği gerektirebilir.

Kalınlık, son tüketicilerin kabul etmesi için en büyük engel olabileceğinden, bazı panel üreticileri, kalınlık eksikliklerini gidermek için dar çerçeveler geliştirebilir. Ek olarak, BMS ile entegrasyon kalınlığı azaltabileceğinden, BMS iş modeli yaygın olarak kullanılacaktır.

Kalın arka ışık modülü LCD TV paneli

Bu yöntem, CCFL ve parlaklık geliştirme filminin (BEF) sayısını azaltmak içindir, ancak arka ışık güç sisteminin yapısı değiştirilerek panelin ve arka ışık modülünün kalınlığı artırılır. Yapısal yeniden düzenleme, geleneksel güç kartı + invertör yapısını Entegre Güç Kartı (IPB) + Trafo Denge Kartı (T-Balance) yapısına dönüştürür. Güç sisteminin yapısal ayarı nedeniyle, CCFL arka ışık modülü eskisinden daha kalın olacaktır. Örneğin, bir 32"'nin kalınlığı; arka ışık modülü 48 mm'den 58 mm'ye yükselecek. Ancak bu, arkadan aydınlatmalı güç sisteminin maliyetini önemli ölçüde azaltır. Panel üreticileri bu panellere CCFL girişi, Panda panelleri veya yağ panelleri adını verir. Maliyet tasarrufu açısından geleneksel CCFL panellerden 5 ila 7 dolar daha az olabilir.

Açıkçası, bu panelin, özellikle tüketicilerin satın alma maliyetlerinden ziyade LED'ler ve kalınlık hakkında daha az önemsediği gelişmekte olan ülkelerde özel bir konum bulması gerekecek. Bazı Hintli alıcılar, TV'ye büyük hoparlörler takılabilmesi için daha kalın bir panel istediklerini söylediler. Birçok Hintli tüketici, TV'nin ses kalitesine görüntü kalitesinden daha fazla önem veriyor.

Öte yandan, bu tür bir panelin zorluğu, üreticilerin TV'lerinin güç kaynağı sistemini buna uyacak şekilde yeniden tasarlamaları gerekmesidir.

60 Hz + tarama arka ışık modülü (simülasyon 120 Hz)

60 Hz ile 120 Hz panel maliyeti arasındaki fiyat farkı en az 10-15 ABD dolarıdır. Maliyet artışı, zamanlama kontrolörü (T-CON) ve hareket tahmini/telafisi (Motion Estimation, ME / Motion Compensation, MC) teknolojisi ile ilgilidir. Ancak panel üreticileri yeni bir yaklaşım düşündüler: 120 Hz efektini yapay olarak elde etmek için tarama arka ışığını kullanmak. Tarama arka ışığı, parlaklığı yanıp sönmek için tarama kontrol IC'sini kullanır. Bu, orijinal dinamik filme daha fazla ilgili görüntü eklemek gibidir, böylece son tüketiciler genellikle 60 Hz'de oluşan dinamik lekeyi görmezler. Bu yöntem, T-CON ve ME/MC maliyetlerini çıkarır. IC denetleyicisini taramak gereklidir, ancak maliyeti yüksek değildir.

Nihai tüketici gerçek bir 120 Hz algısına sahip olabilir. Arka ışık taraması tarafından kapsandığı için dinamik lekeyi görmezler. Ancak tarama, titreme sorunlarına neden olabilir.

60 Hz tarama arka ışığının çalışma etkisi kötü değildir ve ek bir yapay kare hızı dönüşümü yoktur (Frame Rate Conversion, FRC). Philips, 2006'da yüksek katotlu floresan lamba (HCFL) arkadan aydınlatmayı kullanmayı denedi. Görüntüyü artırmak için ek bellek gerektirmediği için de çok ucuz. En önemlisi 120 Hz ortadan kaldırılarak maliyet 10-15 ABD doları kadar düşürülebilir. Dolayısıyla bu durum panel üreticileri için iyi bir haber gibi görünüyor.