LCD TV背光整合环境光传感与功率监控的节能设计

数码化ALS可以取得更精密的环境光现况，让LCD TV的节能设计发挥最大效益。

节能、减碳是目前全球性的环保议题，而在相关电子产品中，也开始逐渐导入这个设计概念，例如，会耗用大量电力运行的家电，若能落实节能设计，势必可更进一步降低居家的电能耗用，其中LCD TV虽然已具备相对于CRT TV更经济的电源效益，但实际上在显示尺寸持续增加的潮流下，LCD TV也必须针对节能仔细思考可用的节能策略... 
全球电视机数以「亿」计，随着消费性电子的续进展下，TV的电子技术以LCD成为目前TV成像的主要技术，LCD TV相较CRT TV所具备的省空间、省电等优势，使近年的TV发展趋势，相关业者大多将产品开发资源集中在LCD技术的TV产品。 

但LCD TV目前从主流的37~42寸机型，慢慢发展至57~60寸产品，随LCD面板的的尺寸不断提升，加上消费者对于LCD TV于亮度、对比等成像水准要求提升，让LCD TV必须在因应大显示画面与高亮度的要求下，需将LCD TV必备的背光电子设计，尝试增加背光模块，例如，需视其应用的背光光源技术，增设CCFL冷阴极灯管( Cold Cathode Fluorescent Lamps；CCFL)或是发光二极管(Light Emitting Diode；LED)的光源数量，以数量去提升等效亮度表现。 

段标：电视技术呼应环保要求的新趋势 

虽然LCD TV在相同尺寸的CRT TV比较下，LCD TV产品明显会较省电许多，但实际上LCD TV这类全平面电视设计，大趋势是朝显示尺寸不断加大的方向发展，在大尺寸设计的前提下，屏幕的尺寸可能不断被放大，若不重视耗能要求，在整体的开机耗能已经有超越CRT TV的迹象，消耗的能源相当可观。 

此外，即便把LCD TV与CRT TV两相比较，同尺寸的前提下LCD TV的耗电因为显示技术的不同，耗能已较CRT TV来得低许多，但实际上这个节能的差距，在面对未来更严苛的环保要求下，可能还不够，LCD TV仍须针对节能要求进一步精进电源控制设计，让LCD TV的耗能现况更能符合环保的设计诉求。 

段标：环境光传感应用设计 

一般环境中，我们常常会看到居家的智能灯具，会设有环境光传感的设计，透过环境光源的现况，主动调整灯具本身的亮、灭，耗能效益更显着的设计，还会让原有的亮、灭动作更细致一些，让灯具依据环境光源的亮度差异，去呈现不同亮度的辅助照明，相同的设计技术，也常见于路灯或公共建设的照明系统。 

同样的技术，把环境光传感器的设计方式，导入LCD TV中，也可以让LCD TV在不同的环境亮度下呈现差异化的背光功效，借此达到节能的关键要求。因为在TV的应用场合，在相对阴暗的环境下，若电视背光为强光(或全光)的亮度表现下，对收看电视者的眼睛是会有刺眼的不适感，而若在环境亮度较高的场合下，才需要采行全光背光的方式，去提升面板成像的细节内容显示。而对于LCDD TV来说，背光的驱动功耗可以说是占整体耗能的大宗，以常规使用全光背光模式下为1的基准下，利用Automatic Light Control设计机制可以把背光所耗用的电能，降至30%以上。 

因此，透过光传感器(Automatic Light Sensor；ALS)的方式，让LCD TV可以因应昏暗的观赏环境(如剧院模式)，或是重视细节的全光背光模式下运作，应用机制是采系统自动调整，或搭配手动节能。新的设计已经大多不采行相对较不精确的光敏电阻这类光感应设计，因为采光敏电子器件整合的电子电路进行环境光传感，这代表制造商在设计产品时，还必须针对此进行繁复的环境光模型与电路验证，再搭配产品的电源管理设计，但如此繁复设计下对于环境光的侦测精密度与效益仍相当有限。 

段标：使用数码化ALS器件进行节能设计 

另自行开发光感应模块的业者而言，选用ALS数码化器件的优点相当多，以往设置环境光感 

测机制，常常会因为光的变化不容易掌握或是光谱两端容易受不可见光(如红外线、紫外线)的直接或间接干扰，影响测出的环境光正确性，甚至电路可能在对光亮度的描述刻度过大，造成背光节能调整的差异太大，让使用者对于背光自动调整的功能出现反感，甚至选择手动或关闭该项节能功能，影响实际节能机制的设计效益。 

目前常见的设计方式，是采行数码化的ALS器件，去取代繁复的环境光侦测问题，而利用数码ALS元件可以直接把环境光取样进行适合产品应用的对应参数调校，在产品前期的试产、测试阶段，仍可因应重要的应用参数修改，而不需要变更PCB线路或是更多电路的修改。至于ALS可以针对环境光由亮到完全无光精细的刻度方式进行测量，让光亮度的测得范围取得更均匀的响应曲线，而LCD TV再以相对精细的环境光参数去进行细部的背光调整，让电视观众更难察觉电视对环境光的对应改变细节，使「节能」在无形中即花挥极大的效益。 

段标：能源之星标章对节能设计的进阶要求 

能源之星在3.0版测量规格中，可以发现其内容对Automatic Light Control的设计好处，若能源之星3.0规范中，对未能具备Automatic Light Control的产品进行评估时，相关验证会以产品的最高亮度模式进行产品验证，此即会直接影响到验证的结果！若产品本身俱备Automatic Light Control设计，其最高亮度设定的能耗验证，仅占总功耗计分55%比例，其余模式会采取于无光源的空间进行量测，强化相关业者在产品导入Automatic Light Control设计的诱因。