LCD TV背光整合環境光感測與功率監控的節能設計

數位化ALS可以取得更精密的環境光現況，讓LCD TV的節能設計發揮最大效益。

節能、減碳是目前全球性的環保議題，而在相關電子產品中，也開始逐漸導入這個設計概念，例如，會耗用大量電力運行的家電，若能落實節能設計，勢必可更進一步降低居家的電能耗用，其中LCD TV雖然已具備相對於CRT TV更經濟的電源效益，但實際上在顯示尺寸持續增加的潮流下，LCD TV也必須針對節能仔細思考可用的節能策略... 
全球電視機數以「億」計，隨著消費性電子的續進展下，TV的電子技術以LCD成為目前TV成像的主要技術，LCD TV相較CRT TV所具備的省空間、省電等優勢，使近年的TV發展趨勢，相關業者大多將產品開發資源集中在LCD技術的TV產品。 

但LCD TV目前從主流的37~42吋機型，慢慢發展至57~60吋產品，隨LCD面板的的尺寸不斷提升，加上消費者對於LCD TV於亮度、對比等成像水準要求提升，讓LCD TV必須在因應大顯示畫面與高亮度的要求下，需將LCD TV必備的背光電子設計，嘗試增加背光模組，例如，需視其應用的背光光源技術，增設CCFL冷陰極燈管( Cold Cathode Fluorescent Lamps；CCFL)或是發光二極體(Light Emitting Diode；LED)的光源數量，以數量去提升等效亮度表現。 

段標：電視技術呼應環保要求的新趨勢 

雖然LCD TV在相同尺寸的CRT TV比較下，LCD TV產品明顯會較省電許多，但實際上LCD TV這類全平面電視設計，大趨勢是朝顯示尺寸不斷加大的方向發展，在大尺寸設計的前提下，螢幕的尺寸可能不斷被放大，若不重視耗能要求，在整體的開機耗能已經有超越CRT TV的跡象，消耗的能源相當可觀。 

此外，即便把LCD TV與CRT TV兩相比較，同尺寸的前提下LCD TV的耗電因為顯示技術的不同，耗能已較CRT TV來得低許多，但實際上這個節能的差距，在面對未來更嚴苛的環保要求下，可能還不夠，LCD TV仍須針對節能要求進一步精進電源控制設計，讓LCD TV的耗能現況更能符合環保的設計訴求。 

段標：環境光感測應用設計 

一般環境中，我們常常會看到居家的智慧燈具，會設有環境光感測的設計，透過環境光源的現況，主動調整燈具本身的亮、滅，耗能效益更顯著的設計，還會讓原有的亮、滅動作更細緻一些，讓燈具依據環境光源的亮度差異，去呈現不同亮度的輔助照明，相同的設計技術，也常見於路燈或公共建設的照明系統。 

同樣的技術，把環境光感測器的設計方式，導入LCD TV中，也可以讓LCD TV在不同的環境亮度下呈現差異化的背光功效，藉此達到節能的關鍵要求。因為在TV的應用場合，在相對陰暗的環境下，若電視背光為強光(或全光)的亮度表現下，對收看電視者的眼睛是會有刺眼的不適感，而若在環境亮度較高的場合下，才需要採行全光背光的方式，去提升面板成像的細節內容顯示。而對於LCDD TV來說，背光的驅動功耗可以說是佔整體耗能的大宗，以常規使用全光背光模式下為1的基準下，利用Automatic Light Control設計機制可以把背光所耗用的電能，降至30%以上。 

因此，透過光感測器(Automatic Light Sensor；ALS)的方式，讓LCD TV可以因應昏暗的觀賞環境(如劇院模式)，或是重視細節的全光背光模式下運作，應用機制是採系統自動調整，或搭配手動節能。新的設計已經大多不採行相對較不精確的光敏電阻這類光感應設計，因為採光敏電子器件整合的電子電路進行環境光感測，這代表製造商在設計產品時，還必須針對此進行繁複的環境光模型與電路驗證，再搭配產品的電源管理設計，但如此繁複設計下對於環境光的偵測精密度與效益仍相當有限。 

段標：使用數位化ALS器件進行節能設計 

另自行開發光感應模組的業者而言，選用ALS數位化器件的優點相當多，以往設置環境光感 

測機制，常常會因為光的變化不容易掌握或是光譜兩端容易受不可見光(如紅外線、紫外線)的直接或間接幹擾，影響測出的環境光正確性，甚至電路可能在對光亮度的描述刻度過大，造成背光節能調整的差異太大，讓使用者對於背光自動調整的功能出現反感，甚至選擇手動或關閉該項節能功能，影響實際節能機制的設計效益。 

目前常見的設計方式，是採行數位化的ALS器件，去取代繁複的環境光偵測問題，而利用數位ALS元件可以直接把環境光取樣進行適合產品應用的對應參數調校，在產品前期的試產、測試階段，仍可因應重要的應用參數修改，而不需要變更PCB線路或是更多電路的修改。至於ALS可以針對環境光由亮到完全無光精細的刻度方式進行測量，讓光亮度的測得範圍取得更均勻的響應曲線，而LCD TV再以相對精細的環境光參數去進行細部的背光調整，讓電視觀眾更難察覺電視對環境光的對應改變細節，使「節能」在無形中即花揮極大的效益。 

段標：能源之星標章對節能設計的進階要求 

能源之星在3.0版測量規格中，可以發現其內容對Automatic Light Control的設計好處，若能源之星3.0規範中，對未能具備Automatic Light Control的產品進行評估時，相關驗證會以產品的最高亮度模式進行產品驗證，此即會直接影響到驗證的結果！若產品本身俱備Automatic Light Control設計，其最高亮度設定的能耗驗證，僅佔總功耗計分55%比例，其餘模式會採取於無光源的空間進行量測，強化相關業者在產品導入Automatic Light Control設計的誘因。