各有各的招!平板电视节能技术全解析
○ 平板电视节能意义深远
平板电视的性能是所有用户都非常关心的一个要点。但是漫步家电卖场的时候,我们却不难发现有很多电器都开始将“节能”环保作为一个卖点进行推广。其实在平板电视方面,近年来节能技术也得到了很大的进步。
节能不仅意味着节约钞票,也是对社会和地球的负责任行为
平板电视可以说是一般人家中使用频率非常高的一种大家电。加上普及度非常高,因此平板电视的节能指标不仅对每一个家庭会产生积极的意义,累积起来的社会效应也非常明显。
近年来随着整个人类社会对节能减排共识的加深,很多国家在平板电视领域也开始制定或者准备更加严格的功耗门槛。例如澳大利亚、日本、北美都纷纷开始制定各种规格平板电视的最高功耗标准。而在不久前我国自主的《平板电视能效限定值及能效等级》规范也通过有关部门的审定,正在等待最终的公布。这一切也都促使电视机厂商们去研发更为有效的节能技术。
那么现在都有哪些比较常见的平板电视节能技术呢?我们不妨一一道来。
○ 液晶方案 - 高效CCFL背光源
很多人都知道液晶电视并不是一种主动发光的显示设备。液晶电视和液晶显示器一样,都要通过背光灯管提供发光。虽然电视的电路部分还需要消耗掉额外的能源,但是和背光灯管的比重比起来,则显得少了很多。
所以目前在液晶电视方面最常见的节能方案就是更换背光源。而为了保证电视的图像亮度等指标不会有明显的下降,最简单的方法就是采用发光效率更高的背光源。这样就可以在减少背光灯管的数量的同时保证发光亮度没有大的变化,从而实现节能。
在今年年初的FPD CHINA 2009展会上,就有不少面板厂推出了采用高效CCFL背光源的液晶电视用面板。例如台湾奇美光电就推出了功耗在140W以下的47吋面板,以及功耗在170W以内的52吋电视面板。和过去同规格产品相比减少功耗约30%。虽然这其中也有其他技术的辅助(后文会有专门介绍),但是背光源的升级也是其中很关键的一环。
而在电视机终端市场,今年也出现了将这种思路推到极致的机型。那就是索尼刚刚发布不久的46WE5液晶电视。它就采用了绝大多数厂商都不敢采用的HCFL背光源。HCFL又叫做热阴极荧光管,具有亮度高,发光效率高的特性。但是由于直径比较大在15到20mm左右,之前只适合用作民用照明。索尼此次采用了双螺旋灯丝等专利技术,制造出了只有4mm直径的超细HCFL热阴极管,并且成功的运用在了液晶电视背光上,大大提高了背光能效。据测试采用HCFL的46WE5功耗比之前的主流机型46V440A节电40%约左右,正常工作功耗达到了120W左右的好成绩。
可以说,通过升级现有CCFL达到整机节能是最为直接,但是难度也比较高的一种技术手段。毕竟索尼的HCFL不是每一个人都能了解的。为此,在2009年大量出现的LED电视又出现在消费者面前,而节能则成了LED电视在宣传时的一个重要卖点。
○ LED电视展示自身优越性
前文说过对于液晶电视来说,更换或者升级背光源是实现节能最为直接的方法。而随着LED电视的出现,液晶电视在画质提升的同时,也享受到了新型背光源在能耗方面的提升。
直下式RGB-LED电视大都追求高性能,功耗水平暂时没有任何优势
从LED电视的类型来看,分为追求性能的RGB-LED,以及成本、外观更为贴近主流市场的白光LED电视。虽然白光LED电视也可以分为直下式和侧置式两大类,但是在节能方面,RGB-LED电视暂时并没有很大的优势,白光LED才是真正的代表。
白光LED诞生的时间也非常长了,这种发光元器件本身就具有发光亮度高、发热量低、功耗低的优势。因此对于液晶电视来说是一种非常优秀的背光源。
当然,LED液晶电视的功耗也和使用的LED数量有着很大关系。一般来说侧置式或者四角发光的LED电视使用的LED元件数量要稍少一些。不过这也不是定论,需要根据实际机型来具体对待。
目前市面上的代表产品有三星的LED电视。三星的LED电视全部采用侧置白光LED的方案,通过采用特殊形式的导光板,甚至可以在55吋的大尺寸机型上实现较为均匀的发光亮度。根据我们的实际测试,这款55吋的电视正常工作时功耗只有150W左右,这个成绩如果用普通的CCFL来看,几乎是一个不可能达成的任务。
○ 高开口率的液晶面板也是良方
液晶电视除了可以通过升级背光源实现节能环保,厂商们也没有放弃对其他技术手段的研发。
液晶电视的显示原理
首先要看看液晶电视的显示原理。通俗地讲每个液晶像素就像一扇窗户,众多的小像素点组成了一个完整的画面。窗户本身并不能发光,因此需要在后面单独设置一个常亮的光源。我们利用电压控制这些“窗户”的开闭进而控制从光源产生的光线是否通过液晶面板,最后再经过色彩过滤器等部件形成最终画面。而在背光源透过“窗户”的过程中,必然会导致一定量光线的损失。如果能减少光线损失,也就意味着可以用更少的背光就达到一样的亮度,而更少的背光需求也就一定意味着更低的功率消耗。
在2009年,台湾面板巨头之一的友达光电就推出了通过采用更高开口率实现节能的液晶面板技术。所谓高开口率的液晶面板,就是指在单位像素内,实际可透光区面积与单位像素总面积的比值。很显然面板的开口率越高,透光率也就越高,所需要的背光源也就越低,也就越节能。
友达刚刚发布的32吋电视面板功耗只有32W,估计采用这种面板的电视整机功耗也就在50W左右
当然,提高液晶面板的开口率技术如何和高效背光源提升技术组合使用,能达到更好的节能效果。友达前不久在北京就发布了一款32吋的液晶电视面板,其功耗只有32W,达到了一英寸一W的水准,比09年初出现的50W 32吋电视面板功耗更胜一筹。
除了液晶电视方面在积极的提升功耗水准,平板电视另一个类别等离子电视也没有放弃节能技术的研发,这又以松下的NeoPDP技术为代表。
○ NEOPDP高发光技术助力松下
作为目前全球最大的等离子厂商,松下在等离子领域也积极的进行各种技术研发。09年的NeoPDP技术可谓是近年来继全高清等离子面板后,另一个非常具有里程碑式的产物。
在松下的NeoPDP技术开发之初,松下的工程师就宣称可以在保持亮度不变的前提下,实现30%-40%的功率缩减;而在最近的一次展会上,松下更是展示了功耗降幅在50%左右的NeoPDP技术,让饱受高功耗争论困扰的松下看到了希望的曙光。
从原理上看,等离子发光的过程并不复杂,那就是通过电极激发像素气室中的气体电离产生等离子体,从而激发气室壁上的荧光粉发光。影响等离子发光效率的因素很多,包括像素气室结构、电极性能、放电气体性能,以及荧光粉的性能。NeoPDP技术在像素驱动的电极性能,放电气体和荧光粉这三个方面都进行了比较大幅度的改进,才实现了同等亮度条件下,更低的功率消耗。
松下今年发布的S系列和G系列等离子电视都具有比较优秀的节能效果。例如50吋的G10C等离子电视,其正常功耗只有120W不到的成绩,不仅和过去的等离子电视相比有了天壤之别,和相似规格的节能液晶电视相比也毫不逊色,实在是让人非常意外。
而等离子阵营中除了松下,目前还有我国的长虹、韩国的LG/三星,以及日本的日立等成员。但是由于NeoPDP属于松下的专利技术,因此其他成员的产品短时期内还难以在功耗方面有大的提升。不过相信距离等离子实现全面的节能这一天也不会太遥远了。
上述我们介绍了液晶电视和等离子电视各自的节能技术发展概况。那么除此之外,还能不能通过一些其他手段实现节能呢?答案是肯定的,这就是从日常的待机说起。
○ 待机节电技术小中见大
在各类家电产品里,耗电大的有很多,例如大功率空调定速柜机。但是空调的使用往往具有季节性。相反的是,电视机平均每天工作至少三、四个小时,且有些家庭一户多机,耗电更大。以一台42英寸普通液晶电视为例,一个月观看120小时,耗电约30度,而一般家庭月用电100-120度,也就是说,电视机耗电占了30%。
除了工作时的能耗,待机时的功耗更是一个看不见的漏洞。据相关数据统计,截止2008年底中国城市家庭平板电视保有量已经超2500万台,若平板电视待机功耗平均降低1瓦,则每年可节约0.36亿度电,相当于一个百万人口城市一个多月的日常生活用电。
虽然现有的平板电视待机功耗都不会非常高,但是如果能将这个待机功耗进一步降低到无穷接近于零,那么这个累积的社会效应同样是非常明显的。好在已经有厂商看到了这个问题的重要性,并且开始了这方面的工作。
最明显的例子就是索尼公司在最新的产品上全部搭载了待机节能技术。该技术是通过设置一个专门的“节能待机”按键,实现接近零功耗的待机消耗。而之前国产品牌中也有海尔推出过类似概念,只是没有设计单独的按键,而是通过芯片电路的设计和优化实现极低的待机功耗。
其实相对于已经出台了能耗标准的空调、冰箱等产品,我国平板电视能耗标准的制定是相对滞后的。不过反观从国际上其他国家的情况也是如此,相关标准已经在制定和研究中。虽然有的地方开始了局部试验,但最终国家性的标准也没有确定,这也说明平板电视的能耗标准有着自身的特殊性。不过相信正在等待国家最终审核的《平板电视能效限定值及能效等级》如果能真的成为行业硬性规范,那么节能平板电视的真正普及也就不会遥远了。
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