低功耗顯示器新應用─Ultra Low Power Monitor

USB顯示器利用一條雙接口USB線傳輸電力和影像信號。

功耗的降低，始終是顯示器業者不變的目標。觀諸液晶顯示器的發展歷程，在早期使用CCFL燈管的階段，從四燈管縮減為二燈管是顯示器功耗降低的一大進展；而目前即將大試身手的USB顯示器，其功耗更降至9瓦，在這不斷努力的過程中，3M的光學增亮膜技術皆扮演極為關鍵的角色。整體而言，3M的光學增亮膜可應用於各種液晶面板產品上，包括電腦顯示器、筆記型電腦、平板電腦及智慧型手機等，光學增亮膜能實現更輕薄、更清晰、更明亮、待機時間更久且功耗更低的各種目標。

徹底省電的USB顯示器來了　3M光學增亮膜居功厥偉

相較於傳統的顯示器需具備電源線和VGA線，新興的USB顯示器則僅需1條USB線就能傳輸電力及顯示訊號。透過這條和電腦主機連結的USB線，顯示器便可獲得運作所需的電力和顯示信號。當然，要讓電源線消失，前提是顯示器的功耗必需大幅降低，以及USB的供電能力必需有所提升。據了解，傳統LCD顯示器所需功率範圍約在30~50瓦左右，但是以USB 2.0單個接口最大輸出功率僅2.5瓦來看，顯然不敷所需。

段標：USB顯示器功率降至9瓦 

從USB 2.0進展到USB 3.0，除了USB3.0的傳送速度約為USB2.0的8到10倍之外，其輸出最大功率也進展至4.5瓦。就目前的USB顯示器規格來看，其功耗為9瓦，因此雙接口USB 3.0可以一肩擔起傳輸供電及顯示信號的重任，然而，問題在於，要如何讓LCD顯示器的功耗降至9瓦？這顯然不是一個簡單的任務，而促成USB顯示器美夢成真的功臣除了LED背光技術外，當然還有「光學增亮膜」。目前市場上的光學增亮膜有兩大類，分別為稜鏡片(Normal Prism Sheet)及反射式偏光增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film；DBEF)。

3M顯示光學產品事業群總經理張師誠表示，在液晶顯示器出現後，光學增亮膜便相應而生，不過當時的技術主要為稜鏡式，然而隨著液晶顯示器對於亮度及功耗的要求越來越高，3M進一步發展出以多層膜技術製造的反射式偏光增亮膜。3M的多層膜技術，將近千層具特殊折射率特性的高分子材料製成一張厚度僅132um的光學薄膜，亦即DBEF。

此一光學薄膜的特性在於具有傳統偏光片之偏光效果，但卻可將非穿透方向之偏極光有效反射回背光模組，由於模組中之反射片具有擴散(Diffusion)與擾亂(Scrambling)效應，所以可將原非穿透方向偏極光部分轉為穿透方向偏極光，進而通過下偏光片。經如此反覆作用後，大多數原本被吸收而損耗的光線都轉變成可利用的有效光，如此不僅可提升亮度，且效果可擴及整個視角範圍。

段標：3M光學增亮膜減少30%以上的耗電量

目前3M提供給背光模組業者的DBEF解決方案以3至4張為主，不過，張師誠強調，未來3M將開發推出兩張，甚至是單張的解決方案，張數的減少將能縮減背光模組的厚度，符合電子產品愈趨輕薄短小的趨勢。另外，他還指出另一層意義，「目前大陸缺工情況嚴重，迫於情勢，許多背光模組業者的生產線員工多是倉促上線進行組裝工作，產品良率可能會有所降低，因此，如果光學增亮膜的張數可以縮減，便意謂組裝工序的減少，員工較不易出錯，良率亦可望提高。」

3M顯示光學產品事業群光學實驗室資深經理陳君杰則說明指出，經實驗證明，使用3M光學增亮膜可減少30%以上的耗電量、提升40%的亮度並減輕將近30%的電池重量與體積。且以使用光學增亮膜的智慧型手機來說，約可增加45分鐘的遊戲或影片時間，以及68分鐘的上網時間。陳君杰並表示，經過3M多年來的技術推廣，加以Windows 8支援USB 3.0，因此預計2012年下半年便將有數家品牌大廠推出USB顯示器，2013年的出貨量則將明顯增加。

張師誠進一步表示，3M一向以產業的先驅者自居，集團每年約投入超過10億美元的經費開發新技術，且由於擁有包括精密塗佈、超薄膠膜、黏著劑、特用化學、不織布材料及顯微複製、光學技術等在內多達45個技術平台，因此3M能快速衍生領先業界的全新科技及概念。再者，只要是「對」的科技，3M更願意日復日地「教育」客戶，共同為地球的美好未來盡一份心力。

以USB顯示器為例，在技術開發完成後，3M不斷與顯示器製造商溝通，也由於已準備多時，因此在Windows 8支援USB 3.0後，製造商可望於短期內大量推出USB顯示器。值得強調的是，若以 USB顯示器替換一台傳統顯示器，將所省下的耗電轉換為碳排放量，則約等於3棵樹可以吸收的二氧化碳數量，USB顯示器對於環境的益處不言可喻。

段標：利用光學膜省電效果　實現網路供電概念

未來，3M將秉持產業先驅者的角色，繼續推出各種新概念產品，例如採用網路線供電技術的設備便是其一。張師誠表示，過往所提到的網路線供電僅強調利用乙太網路傳送電力，而3M要發展的產品概念則是除了電力外，還要利用乙太網路傳送影像訊號。要達到此點，設備本身的功耗一定大幅降低，此時光學增亮膜自然又扮演極為關鍵的角色。

光學增亮膜的省電效果，為電源線消失的原因之一。而對於消費者而言，選購這類設備除了能節省電費並為環境減碳貢獻一己之力，最顯而易見的優點就是—終於能少一條電源線，讓環境可以更為清爽了。