Phân tích ba thiết kế mới chi phí thấp cho bảng điều khiển TV LCD

DisplaySearch chỉ ra rằng trong khoảng một năm trở lại đây, giá bán của tấm nền luôn thấp hơn giá thành sản xuất, đây cũng là thách thức lớn nhất mà các nhà sản xuất tấm nền TFT LCD phải đối mặt. Thâm hụt dài hạn không chỉ tiêu tốn tiền mặt của họ, mà còn làm mất niềm tin của họ vào sự phát triển trong tương lai của ngành công nghiệp màn hình TFT và TV. Để thay đổi tình hình hiện tại, các nhà sản xuất bảng điều khiển đang thử nhiều cách khác nhau: chẳng hạn như giảm chi phí và thông số kỹ thuật. Cách làm này hoàn toàn khác với việc luôn giới thiệu những tính năng, thông số kỹ thuật mới nhất, tốt nhất cho người tiêu dùng cuối cùng trước đó và cố gắng giảm giá bán để kích cầu tiêu dùng. Có ba cách khác nhau để đổi mới như vậy:

Phát triển hệ thống đèn nền LED chiếu sáng trực tiếp chi phí thấp với độ sáng dưới mức trung bình

Đã phát triển một bảng điều khiển TV dày cho hệ thống đèn nền CCFL

Thay thế công nghệ tốc độ khung hình kép 120 Hz ban đầu bằng 60 Hz cộng với công nghệ đèn nền quét.

Những phương pháp mới này vẫn đang được phát triển, nhưng chúng ta có thể mong đợi các nhà sản xuất thương hiệu TV sẽ áp dụng những sản phẩm sáng tạo này và sớm đưa nó vào thị trường tiêu dùng cấp thấp. Thời điểm dự kiến ​​là đầu năm 2012. Điều thú vị là những nỗ lực này không chỉ nhắm vào các thị trường mới nổi như Trung Quốc, Nam Mỹ, Đông Âu và Đông Nam Á, mà còn cả các nước phát triển như Bắc Mỹ và Tây Âu. Rõ ràng, bầu không khí thị trường buồn tẻ ở các nước phát triển thuyết phục người tiêu dùng cuối cùng rằng việc kiểm soát ngân sách quan trọng hơn TV thương hiệu. Hơn nữa, những người tiêu dùng sẵn sàng chấp nhận TV cấu hình thấp vì ngân sách hạn hẹp có thể tìm thấy ở bất cứ đâu trên thế giới.

Bảng sau đây mô tả những ưu điểm và nhược điểm chính của ba phương pháp cải tiến này, cũng như những cơ hội và rủi ro mà các nhà sản xuất bảng điều khiển sẽ phải đối mặt.

Bảng 1. Phân tích SWOT TV LCD cấp thấp năm 2012

Mô-đun đèn nền LED loại trực tiếp chi phí thấp

Hầu hết mọi người đều hiểu rằng giá thành của đèn nền LED chiếu sáng trực tiếp cao hơn so với đèn nền LED chiếu sáng hai bên đang được ưa chuộng hiện nay. Khi chuỗi cung ứng lần đầu tiên giới thiệu đèn LED cho mô-đun đèn nền của bảng điều khiển TV LCD, đó là một ứng dụng đèn nền LED chiếu sáng trực tiếp. Từ quan điểm bảo vệ môi trường, loại đèn LED chiếu sáng trực tiếp ưu việt hơn CCFL. Đặc điểm của đèn LED là tiêu thụ điện năng thấp hơn, khả năng làm mờ có thể cải thiện độ tương phản để đạt được hiệu suất hình ảnh tốt hơn. Tuy nhiên, các nhà phát triển ban đầu như SONY đã không thành công trong việc giới thiệu đèn nền LED chiếu sáng trực tiếp vào dòng chính vì nó quá đắt. Chi phí cao là do số lượng lớn đèn LED được sử dụng trong mô-đun đèn nền theo một cách sắp xếp hoặc mảng.

Mô-đun đèn nền LED chiếu sáng cạnh do Samsung Electronics phát triển đã gây ngạc nhiên cho toàn bộ ngành công nghiệp. Khái niệm mới này đặt thanh ánh sáng LED ở bên cạnh của mô-đun đèn nền, điều này ngay lập tức làm giảm đáng kể số lượng và độ dày của các hạt LED. Thiết kế mô-đun đèn nền LED chiếu sáng cạnh mới có thể so sánh với đèn nền LED chiếu sáng trực tiếp cũ.

Đèn nền LED chiếu sáng cạnh đã cho phép các nhà sản xuất bảng điều khiển thành công trong việc giảm số lượng đèn LED bằng cách sử dụng đèn LED có hiệu suất phát sáng tốt hơn và tăng khả năng truyền ánh sáng của bảng điều khiển. Trong hầu hết các mô-đun đèn nền, thanh đèn LED đã được giảm từ sáu xuống hai. Theo báo cáo nghiên cứu thiết kế công nghệ màn hình LCD TFT kích thước lớn của DisplaySearch' các nhà sản xuất tấm nền hiện đang nghiên cứu và phát triển để giảm số lượng thanh đèn LED xuống còn một thanh, đặc biệt là Samsung Electronics, nhà phát triển đèn viền tiên tiến Đèn nền LED.

Tuy nhiên, các nhà sản xuất bảng điều khiển luôn phải đau đầu rằng giá của đèn LED cao hơn so với CCFL truyền thống và người tiêu dùng cuối cùng chỉ sẵn sàng chấp nhận đèn LED giá thấp. Các nhà sản xuất bảng điều khiển không có lựa chọn nào khác ngoài việc liên tục giảm giá bảng LED, điều này khiến họ phải suy nghĩ về những cách thức mới.

Các kỹ sư phát triển mô-đun đèn nền LED của các nhà sản xuất bảng điều khiển đã tìm ra những ý tưởng mới sau đây có thể hiện thực hóa đèn nền LED chi phí thấp hơn, đặc biệt là chi phí thấp hơn so với đèn LED chiếu sáng cạnh hiện tại:

Khái niệm: Thay thế CCFL bằng đèn LED chi phí thấp mà không thay đổi cấu trúc cơ học hiện tại của đèn nền CCFL.

Mục tiêu: Chia thành 32" CCFL HD Vùng âm lượng" và sử dụng nó để tăng tốc độ thâm nhập của đèn LED.

Thách thức: LED có nghĩa là siêu mỏng, người tiêu dùng cuối cùng có thể bị nhầm lẫn bởi các mẫu LED dày.

Bảng sau đây so sánh CCFL chiếu sáng trực tiếp với đèn LED chiếu sáng cạnh.

Bảng 2. So sánh đèn nền LED chiếu sáng trực tiếp chi phí thấp mới với CCFL và đèn LED chiếu sáng cạnh

Khái niệm này là sử dụng chip LED lớn hơn, vẫn là mảng, nhưng với ít mảng hơn. Gói đèn LED được phủ một thấu kính phản chiếu đặc biệt để cải thiện hơn nữa hiệu suất phát sáng, do đó, có thể sử dụng ít đèn LED hơn. Một mô-đun đèn nền dày hơn là cần thiết, vì ánh sáng của đèn LED cần đủ không gian để khúc xạ, vì vậy nó có độ dày tương đương với mô-đun đèn nền CCFL truyền thống.

Ưu điểm lớn nhất của đèn LED chiếu sáng trực tiếp là có thể giảm bớt tấm dẫn sáng (LGP), dẫn đến giảm giá thành. Bằng cách loại bỏ phim tăng cường độ sáng (DBEF), chi phí có thể được giảm hơn nữa. Nếu không có tấm dẫn sáng, bộ khuếch tán hiệu quả cao là điều cần thiết để duy trì độ đồng đều về độ sáng. Một yếu tố khác của khái niệm này là hạ thấp tiêu chuẩn độ sáng của bảng điều khiển. Tóm lại, phương pháp này tạo ra một mô-đun đèn nền LED chiếu sáng trực tiếp có độ dày bằng với mô hình CCFL, nhưng chi phí thấp hơn mô-đun đèn nền LED chiếu sáng cạnh. Nhiều nhà sản xuất bảng điều khiển TV đang làm việc hướng tới chi phí tương tự như mô-đun đèn nền CCFL khi thiết kế khái niệm mới này.

Giải pháp này dự kiến ​​sẽ được công bố trên thị trường thiết bị đầu cuối vào đầu năm 2012. Ưu điểm của nó chắc chắn là giá thành, đặc biệt nếu chi phí của nó tương tự như đèn nền CCFL. Thách thức lớn nhất là thuyết phục người tiêu dùng về giá trị của các mô hình LED dày, bởi vì hầu hết người tiêu dùng đã được giáo dục rằng “LED” tương đương với “siêu mỏng”. Ngoài ra, cách tiếp cận này có thể yêu cầu sự hợp tác chặt chẽ giữa các nhà sản xuất bảng điều khiển, nhà sản xuất đèn LED và nhà máy lắp ráp mô-đun đèn nền.

Vì độ dày có thể là trở ngại lớn nhất để người tiêu dùng cuối chấp nhận, một số nhà sản xuất bảng điều khiển có thể phát triển các viền hẹp để bù đắp những thiếu sót về độ dày. Ngoài ra, mô hình kinh doanh BMS sẽ được sử dụng rộng rãi, bởi vì việc tích hợp với BMS có thể có thể giảm độ dày.

Mô-đun đèn nền dày Bảng điều khiển TV LCD

Phương pháp này là để giảm số lượng CCFL và phim tăng cường độ sáng (BEF), nhưng độ dày của bảng điều khiển và mô-đun đèn nền được tăng lên bằng cách thay đổi cấu trúc của hệ thống nguồn đèn nền. Việc tổ chức lại cấu trúc thay đổi cấu trúc bảng nguồn truyền thống + biến tần thành cấu trúc Bảng cân bằng máy biến áp (IPB) + Tích hợp (T-Balance). Do sự điều chỉnh cấu trúc của hệ thống điện, mô-đun đèn nền CCFL sẽ dày hơn trước. Ví dụ, độ dày của 32" mô-đun đèn nền sẽ tăng từ 48 mm lên 58 mm. Tuy nhiên, điều này làm giảm đáng kể chi phí của hệ thống đèn nền. Các nhà sản xuất bảng điều khiển gọi những tấm này là mục CCFL, tấm Panda, hoặc tấm béo. Về mặt tiết kiệm chi phí, nó có thể ít hơn từ 5 đến 7 đô la so với các tấm CCFL truyền thống.

Rõ ràng, bảng điều khiển này sẽ cần phải tìm một vị trí đặc biệt, đặc biệt là ở các nước đang phát triển, nơi người tiêu dùng ít quan tâm đến đèn LED và độ dày hơn so với chi phí mua. Một số người mua Ấn Độ nói rằng họ muốn có một tấm nền dày hơn để có thể lắp đặt loa lớn trong TV. Nhiều người tiêu dùng Ấn Độ quan tâm đến chất lượng âm thanh của TV hơn là chất lượng hình ảnh.

Mặt khác, thách thức của loại tấm nền này là các nhà sản xuất sẽ cần thiết kế lại hệ thống cấp nguồn của TV để phù hợp với nó.

Mô-đun đèn nền quét 60 Hz + (mô phỏng 120 Hz)

Sự khác biệt về giá giữa chi phí bảng điều khiển 60 Hz và 120 Hz ít nhất là 10-15 đô la Mỹ. Việc tăng chi phí liên quan đến bộ điều khiển thời gian (T-CON) và công nghệ ước tính / bù chuyển động (Motion Estimation, ME / Motion Compensation, MC). Tuy nhiên, các nhà sản xuất tấm nền đã nghĩ ra một cách tiếp cận mới: sử dụng đèn nền quét để đạt được hiệu ứng 120 Hz một cách giả tạo. Đèn nền quét sử dụng IC điều khiển quét để nhấp nháy độ sáng. Điều này giống như việc chèn thêm các hình ảnh liên quan vào phim động gốc, để người tiêu dùng cuối cùng sẽ không nhìn thấy hiện tượng nhòe động thường xảy ra ở tần số 60 Hz. Phương pháp này trừ chi phí T-CON và ME / MC. Quét bộ điều khiển IC là cần thiết, nhưng chi phí không cao.

Người tiêu dùng cuối cùng có thể có cảm nhận 120 Hz thực. Họ sẽ không nhìn thấy vết bẩn động vì nó bị che phủ bởi quá trình quét đèn nền. Tuy nhiên, quá trình quét có thể gây ra sự cố chập chờn.

Hiệu quả làm việc của đèn nền quét 60 Hz không tồi và không có thêm chuyển đổi tỷ lệ khung hình nhân tạo (Frame Rate Conversion, FRC). Philips đã cố gắng sử dụng đèn nền huỳnh quang cathode cao (HCFL) vào năm 2006. Nó cũng rất rẻ vì không cần thêm bộ nhớ để tăng hình ảnh. Quan trọng nhất, bằng cách loại bỏ 120 Hz, chi phí có thể giảm 10-15 đô la Mỹ. Do đó, đây có vẻ là một tin vui đối với các nhà sản xuất panel.