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模組:鎖定智能控光和光源利用率

發布時間:2008-11-25 來源:中國電子報

中心議題:

  • 模組節能有效降低電視功耗
  • 加大LED和無濾色片面板應用

解決方案;

  • 提高光源的利用效率
  • 智能控光,根據環境亮度、畫面內容等來控制背光源的亮度
  • LED背光技術的發展和大范圍應用
  • 制定液晶電視在能耗測量等方面的標準規范
  • 加快增亮膜、反射型偏振轉換膜片等關鍵節能材料和元器件的自主開發

平板顯示技術和產業近年來取得了長足的發展。液晶顯示占據了主流地位,從小到2英寸左右的手機屏幕,直到大到100英寸以上的電視屏幕都獲得了廣泛的應用。隨著液晶電視尺寸的不斷擴大,其能耗也日益成為人們關注的問題。雖然降低待機功耗,提高電源效率,降低信號處理等部分電路功耗也是重要的液晶電視節能降耗措施,但由于液晶電視的功耗大部分來自液晶模組,所以節能還需從模組角度入手。

模組節能有效降低電視功耗

近年來,液晶面板廠商開始關注液晶模組節能技術的應用,使液晶電視的能耗不斷下降。比如,幾年前,當42英寸以上液晶模組剛上市時,其功耗還要高于相同尺寸的等離子屏,但現在已經能夠低很多了。目前的液晶模組節能技術,從技術上分,主要有兩類:

(1)提高光源的利用效率:即提高液晶模組背照光源所發出的光的利用效率。可采用的措施有提高面板(CELL)的效率,提高背光的效率等。所謂提高面板的效率,就是通過優化液晶像素的設計,提高像素的有效顯示面積比例。我們知道,液晶顯示的每個像素區域內不是100%透光的,有一部分是不透光的。如果能夠縮小不透光部分的面積比例,就能有效提高光線的利用率,從而達到節能的目的。在背光設計方面,各種具有光線集聚作用的增亮膜和反射型偏振轉換膜片的采用可顯著提高背光源亮度,可大大減少發光器件的數量,具有明顯的節能效果。

(2)智能控光:即根據環境亮度、畫面內容等來控制背光源的亮度,達到降低平均功耗的目的。以往的液晶電視相比等離子電視、顯像管電視有一個突出的不同點,即其功耗幾乎不隨畫面亮、暗變化。這是因為液晶模組是光閥顯示器件,畫面的亮、暗變化是通過各液晶像素的驅動電路對透過的背照光線進行調制來實現的,而背光亮度保持不變。近年來,為達到節省能耗、提高觀看舒適度的目的,普遍采用了根據環境亮度來調節背光亮度的節能技術。其原理是:以亮度傳感器感知環境亮度,當環境亮度降低時,將控制信號傳到背光,降低其亮度;反之,則提高亮度。而另一種根據畫面內容來控制背光亮度的方法是:根據畫面的平均亮度變化來實時調節背光亮度,即畫面平均亮度高,就將背光亮度調高,反之就調低。由于背光亮度隨著畫面亮度在變化,而不是保持不變,其能耗得以降低。這種控制背光的方式對CCFL背光和LED背光都適用,但后者由于可采用動態區域控制,節能效果要好得多。

加大LED和無濾色片面板應用

在未來幾年內,隨著節能新技術的采用,液晶電視的能耗有望再降低一半。未來液晶電視節能技術的發展趨勢主要有:(1)LED背光技術的發展和大范圍應用。

隨著LED背光液晶電視逐漸進入人們的視野,其環保、節能、寬色域的優勢得到廣泛的認同。目前索尼、三星、LG、海信已經批量上市了LED背光電視產品,海信LED液晶電視TLM42T08GP還首批通過中國電子技術標準化研究所的CESI平板電視節能認證。其待機功率、整機消耗功率及能效指數三項能耗指標的檢測數據表明,海信LED液晶電視綜合節能效果行業領先,成為中國001號節能認證產品。

目前LED背光由于采用了區域動態控制技術,可根據畫面內容實時調整各區域的背光亮度,故相比同尺寸CCFL背光,可節能30%—50%,加之色彩、環保方面的優勢,是理想的下一代液晶背光技術。預計未來幾年,LED背光源的發光效率可望提高近一倍,價格也將大幅下降。而在控制技術方面,通過尋找確定提高分區數、“精細描摹”、提高節能效率及減少分區數、降低成本、提高驅動電路效率的平衡點,仍能進一步提高節能效果。可見,LED背光技術的發展和廣泛應用無疑將大大降低液晶電視的能耗水平。(2)OCB型無濾色片液晶面板。

具有高速響應特性的OCB型液晶配合R、G、B光源(可為LED也可為激光)可實現無濾色片色序型顯示,從而在大大降低成本的同時,大大提高光源利用率,實現能耗的大幅度節省。

目前我國液晶節能技術發展還存在以下亟待解決的問題:一是液晶電視在能耗測量等方面的標準規范制定領域明顯滯后。目前國際電工委員會已經著手制定相應標準,進展較快。我國也應加快這方面的工作,盡快出臺相關標準規范,以指導、推動節能技術的開發、應用。二是應加快增亮膜、反射型偏振轉換膜片等關鍵節能材料和元器件的自主開發。目前,這些產品大多還依賴進口,成本較高,影響使用與推廣。如能盡快開發出低成本的節能光學材料,將有助于我國液晶電視節能技術的整體提高。

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