● 文/编辑部整理
LCD TV持续抢占市场,其原因不只是薄型化的设计优势,其实其省电、节能与省空间,应用价值已超越传统CRT技术甚多,而在LCD薄型化的趋势下,LCD显示原理必备的背光源设计,目前已有多种技术应用中,在低价产品仍相当常见的CCFL冷阴极管式背光源,虽逐渐被LED式背光源取代,但CCFL技术也有对应技术提升因应,而更具未来性的EL背光源技术,亦值得持续观察。
在众多家电中,电视为家中使用相对较频繁的电器,当LCD TV持续取代传统CRT映像管式电视机,相关技术发展也如雨后春笋般相继提出。LCD TV虽较CRT电视更具省电效用,但实际上,LCD TV的背光设计不仅影响实际观赏品质,也会左右同尺寸LCD TV耗电量表现。虽然LCD TV已达到相当程度的省电效用,但随着使用者对大尺寸屏幕需求越来越高,LCD TV显示尺寸持续增大,相对也使LCD TV耗电量也持续飙高,如何兼顾显示画质与省电表现,已是各LCD TV厂商积极研发的重点。
检视LCD TV整体能耗关键,会发现1部LCD TV消耗能源最多的即背光模块设计,光是背光模块所消耗的能源,就占掉整部LCD TV 7成运作电力,而此为采CCFL冷阴极灯管背光模块设计为基础的产品表现,若背光模块设计总成更换为LED背光组件设计,能耗即可相对减少许多。
改变产品设计 强化背光源应用效能
除在背光源技术的考量外,其实LCD TV的背光源设计仍可经由物理原理的设计构型调整,达到提升光源利用率的方式去减少背光源的设立数量,进一步达到省电、降低成本的好处。例如,LCD TV经常使用的CCFL直下型背光模块,在LCD的背光设计构型,就有相当大的改善空间可供调整、强化其设计。
基本的LCD TV内部构造中,由于可用的机构空间为狭长平面,导光板多采扁平设计,一般将导光板设置于CCFL灯管后方,而导光板可将CCFL灯管后方未能善用的发光来源往LCD TV面板上折射,藉此可减少LCD TV背光所需设置的CCFL灯管数、或降低CCFL的驱动功率,达到节省用电的目的。
采行高效导光板的优点相当多,此即代表灯管背后的光源可减少浪费,但经折射率高之材质所产生的反射现象还会同时出现折射光效能减损问题,而为了产品薄化设计,也会让灯管与导光结构距离过于接近,影响折射效果。LCD TV电视机体受限于趋于薄化的外观构型,灯管与导光板距离过小,经导光板折射向前灯光即被灯管本身管径阻挡,影响设置灯管可用的背光实际使用发光效率。
此问题的改善的方针并不困难,多数设计可透过CCFL灯管的管径缩减,使管径缩小,当灯管背后所发出的灯光经过导光板折射,被灯管阻挡折射光线的问题即可获得改善,除灯管管径缩小外,在灯室(即灯管、反光板构成的模块空间)设计若设置更多深度的反射空间,也能将薄化造成背光源效能低落问题大幅改善。
改善能源转换效率 让被光源驱动电力更精省
观察主流的低价42~47吋LCD TV,背光灯管数量约在20~25组,驱动灯管的电源转换器也会有能源转换效率问题,其功率转换也会造成大量能源消耗、损失,对LCDLCD TV而言,显示面积提升就等于耗能持续增加,减少显示能耗最根本的方法就是改善驱动灯管发光的电子电路的能源转换效率。
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