充分利用每一度电—液晶显示器节能技术解析
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要知道，每节约一度电，日积月累下来，就可能减少一座发电站。虽然相比传统的CRT显示器，液晶显示器无疑更节能，但随着能源危机日益凸显以及液晶显示器屏幕越做越大，功耗问题又再次摆在了我们面前。于是国家相关部门发布了《计算机显示器能效限定值及能效等级》标准，该标准旨在引导和帮助用户选择高能效产品，也是实施强制性能效标准的技术依据，这也意味着液晶显示器必须降低功耗。因此很多厂家在其产品上采用了一系列节能新技术，以让液晶显示器变得更“绿色”。
一、LCD节能的意义
目前市场上液晶显示器由于品牌的不同，产品工艺、品质以及规格的差异，功耗都各不相同。普通产品的功耗高达50W，能源的利用率不高。不过节能意识在主流厂商的产品上得到体现，一些采用了节能技术的中高端产品的功耗已经达到或低于34W。而在关闭状态下，普通产品的功耗一般也在3W以下，而品牌产品的低于1W。
如三星显示器推出了节能的绝色机型，它们在关闭状态时的功耗仅为0.2W。LG 22英寸宽屏W2252TE最大功耗仅为23W，将亮度调节至30%进行普通办公应用时，功耗仅为14W。优派23.6英寸的VX2433wm加入了ECO模式，有三挡节能调节，其中最大功耗仅为39.26W，关闭状态仅为0.25W。GreatWall的L228液晶显示器采用PWM亮度调光和单芯片节能技术，转换效率达85%以上，相比普通的22英寸宽屏节省大约20W的功耗。
当一台液晶显示器每天正常使用8小时，每小时可以节能15W，关闭状态16小时，每小时节能1W，那么一年365天就能节约约50度电，节约20多元的电费。这对于普通用户来说，也许微不足道，但对于大批量使用的企业而言，耗电量的减少带来的电费节省可以降低成本。特别是从大范围而言，在国内显示器市场不断快速增长的趋势下，功耗的节省立竿见影。如果按照国内显示器每年销售1000多万台的数量，那么在3年后可节省电费约15亿元，这可是一笔不小的数目。
二、LCD的工作原理
在液晶显示器工作时，背光源（灯管）射出光线经过一个偏光板，然后再经过液晶，到达前方的彩色滤光片与另一块偏光板。根据其间电压的变化控制液晶分子的排列方式就可以实现不同的光线强度与色彩，从而在液晶显示屏上形成丰富多彩的图像效果。根据工作原理，荧光灯管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料等和发光有密切关系的部件都是值得注重的环节，在这些方面进行技术革新或者采用新的节能技术，无疑能从源头上让LCD更节能。其中降低背光源功耗、增大通光率以及自动调节亮度等，都是可选的好方法。
三、背光源改进技术
背光源是液晶显示器中的耗电大户，通常它的功耗占到整个显示器的80%，如何降低背光源能耗，是液晶显示器节能技术突破的重点。为此，一些厂家将主流液晶显示器标配的四根灯管减少为两根，使液晶显示器的能耗可降低40%左右。但从用户的角度来看，这样的节能方法难免有些“偷工减料”。
●灯管的改进
因此，在背光源上进行技术革新是较好的选择。常见的液晶显示器采用了CCFL（Cold Cathode Fluorescent Lamp，冷阴极荧光灯管）。在荧光灯管内部含有水银蒸气和稀有气体（如Ne+Ar混合气体），并有荧光体涂布在玻璃内壁，当灯管的电极两端加上电压后，水银蒸气被激发放出紫外线，而内壁的荧光体吸收紫外线将其变换为可见光，可见光的波长由荧光体物质特性决定。
CCFL被广泛用作液晶显示屏的背光源，但随着技术的不断进步与用户需求的不断提高，一些比CCFL更高效节能的产品也被开发出来。如目前已被多款产品采用的W-CCFL广色域背光灯管。它通过对荧光体的改良，如采用磷等自发光物质，在CCFL灯管中采用特殊涂层，并搭配了新型的多色滤光片，目的是为了优化CCFL的发光波长和颜色过滤器的透过宽度。除了让显示能力进一步提升之外，这种方式在几乎不会增加成本的前提下，也让传统的CCFL更节能。比如在实际应用中，采用W-CCFL背光的LG L227WT液晶显示器与采用CCFL背光的L226WTQ相比，几乎在各级亮度下均低了10W左右，节能性比较有优势。
●换用LED背光
从目前的技术发展趋势来看，LED（Light Emitting Diode，发光二极管）有望成为替代CCFL的新一代背光源产品，LED作为一种直接将电能转化为光能的发光器件，具备低功耗、高亮度、长寿命的特点。LED的耗电非常低，单个LED的工作电压是2V～3.6V，工作电流为0.02A～0.03A，理论上来看它消耗的电不超过0.1W。并且LED面板可以做得更薄，与普通的CCFL面板相比，能量消耗更低。当然，在目前来看，LED技术还不是十分成熟，其发光效率还比不上传统的CCFL，但从实际产品的节能效果上来看，它和W-CCFL不分伯仲，并被一些厂家寄予厚望。
四、增强通光率技术
如果能增加液晶面板的通光率，也可以大大降低背光的亮度，自然便可让液晶显示器更节能。从实际应用效率来看，目前液晶显示器的光利用率并不高，这与通光率不高有很大关系，为此一些液晶显示器厂商使用增光膜以及通光率更好的材料。
●增光膜更有效利用光源
增光膜（BEF）是背光模块中重要的组成部分，它在液晶面板中支持光的偏光、扩散与集中的功能，让来自背光板的光源能够被更有效地利用。它的增亮原理利用其特殊的棱镜结构，将原本散乱的光线集中至约70度角的范围，以提高中心视角的灰度，增加光线的利用率，单片增光膜可提高40%～60%的灰度，若搭配两片摆放位置垂直90度的增光膜可达到更佳的增亮节能效果。3M为目前全球增光膜主要供货商，它的新型Vikuiti DBEF D400增光膜，能通过光的再循环利用而减少液晶背光源中所需要的灯管数量，从而使液晶电视的总体能效提高30%左右。
●采用更好的通光材料
采用具有更好的通光率的新型材料也可以降低液晶显示器的功耗，如低温多晶硅面板。多晶硅电子的移动速度快，可以在玻璃基板上实现更多的驱动电路，实现较高的分辨率以及较精细的画面，并达到更省电的效果。传统的液晶显示器的液晶体薄膜电路占据的面积较大，能透过的光较少，而采用低温多晶硅的薄膜电路占据的面积较小，可透光区域更大，整体画面更亮。在背光模块不变的情况下，自然便可拥有更出色的亮度及色彩输出，并可有效降低背光源的功耗，让整机功耗大为降低。
五、自动调节亮度技术
亮度高低也是影响显示器功耗大小的因素。很多液晶显示器的出厂默认设置都采用了100%的亮度设置，以19英寸～22英寸的主流液晶显示器产品为例，在这样的亮度设置下，其功耗一般在40W～45W之间。而如果将亮度设置调低到50%左右，其功耗可降低到30W左右；将亮度设置调低到10%左右，功耗则降低到20W左右。一些液晶显示器内置了“文本模式”、“游戏模式”、“剧院模式”等模式，用户可以一键按需选择，以获得不同的亮度及对比度效果。但对于用户的使用习惯而言，这样的调整仍不方便，节能效果也很有限，于是自动调节技术在很多高端液晶显示器中被应用。
采用了自动调节亮度技术的液晶显示器会内置一个感应器，它能测量出周围的光线以及色温和亮度，画面可根据环境的明亮自动实时调节亮度，从而减少了耗电。以前传统调节的方式只是单纯地降低背光源的亮度，这会导致显示图像变暗影响画质，而全新的自动调节亮度技术将根据灯管亮度变暗的程度，对液晶面板上显示的图像进行校正，在大幅降低耗电的基础上同时也保证画质在可接受的范围内。
在这里还需要提一下自动切断电源技术。这种技术会在液晶显示器内部增加一个判定视频信号装置，若没有接收视频信号，即在待机状态下，自动切断液晶显示器电源，实现待机低消耗。当显示屏再次接收到视频信号，显示器会马上通电恢复工作，这对于越来越注重节能的显示设备来说无疑具有积极的意义。
小结
凭借着更节能、更环保、更符合绿色潮流，液晶显示器取代CRT显示器成为市场消费的绝对主流。而对于液晶显示器自身来说，如何变得更节能，也是其发展的主要方向。综合来看，厂商不断推出更节能的液晶显示器是大势所趋。我们有理由相信，在消费型液晶显示器尺寸再无突破余地的情况下，随着技术的不断进步，消费者对这方面需求的不断提高以及厂商市场竞争的需要，更节能的液晶显示器将成为厂商进行市场推广的重点。而具备多种节能技术的液晶显示器也将成为大众化的产品。