光学膜:提高背光效率新途径

2009年12月18日 11:12    贾延安
关键词: 背光 , 光学膜 , 途径 , 效率
作者:3M中国有限公司光学事业部总经理 蔡国祥

  全球各行业都在倡导节能环保,消费电子产业也不例外。平板电视作为消费电子产业的重要一环,面临着节能降耗的重大挑战。随着国家对节能减排和环境保护的持续推动,在消费电子领域,倡导绿色消费、提倡节能环保的理念越来越受到业界和消费者的认同和重视。消费电子行业呼唤着越来越多的绿色节能产品和技术的应用。

  平板电视的节能降耗是一个系统工程,作为上游企业的材料提供方,3M公司除了直接参与一些绿色生态环保项目外,更利用其光学产品的创新技术平台优势,致力于液晶背光模组发光效率的提高,推出了应用于液晶显示产品的环保节能方案,为平板电视的节能降耗作出了很大的努力。

  增亮膜降低功耗40%

  随着液晶电视的普及,消费者对大尺寸液晶电视的需求越来越大,这对液晶电视背光源的亮度和能效提出了更高的要求。

  对此,部分电视厂家通过增加液晶面板本身的透光率来增加屏幕亮度,但这种方式因为技术含量较高,给生产厂家的资金和技术设置了极高的门槛。也有些商家利用增加灯管的数量或者电压来提高背光源本身的亮度,这种方式虽然解决了屏幕亮度低的问题,却大幅度提高了电视机功率,从而大大增加电视机能耗,缩短了产品使用寿命。

  3M 公司总裁 GeorgeBuckley表示,3M已经研发出用于液晶电视和显示器的多层增亮膜(Vikuiti),这种产品可通过改变屏幕内光的行进方式,有效提升背光效率。根据 DisplaySearch的预测,随着液晶电视以每年70%的速度增长,从2006年到2010年,预计全球将有3.15亿台21英寸以上的液晶电视售出。在2006年到2010年间售出的所有液晶电视的寿命周期(这里计算的寿命周期为5年,每天使用4个小时)内,根据每台液晶电视每年节省36.5千瓦时的平均值来推算,3M的增亮膜将为全球节省575亿千瓦时的电能。这相当于3300万桶原油或2300万吨煤所释放出的能量!

  在中国,3M的研发工程师更是创造性地使这种增亮膜发挥了更加有效的作用。工程师通过新的显示器结构使原本在液晶显示屏上被浪费的光线实现高效的回收和利用,将传统液晶背光源的4根荧光灯管减少到2根。两灯管显示器的解决方案在保持整机成本和光学性能不变的前提下,减少了一半的灯管使用量,节约40%的整机功耗。

  这种新型结构的显示器在夺得多项国内外节能桂冠之后,很快就被一些全球性的电脑公司采用。这些品牌的电脑公司将其旗下在全球销售的主流尺寸产品均转换成了两灯管结构,大大降低了电脑能耗。新的“绿色、节能”卖点使其在金融危机中仍然保持不俗的销售业绩,在中国显示器销量一直领先。

  打造光学产业绿色供应链

  我们知道,液晶屏本身是不发光的,其显示画面是需要光源的。任何一种光源,无论是CCFL还是LED,都需要导光板、增光片等辅助材料。在平板显示产业链的上游,平板电视节能降耗的主要贡献者是光学膜,光学膜的主要作用是凝聚光线、提高亮度。

  根据市场调研公司DisplaySearch分析,2009年应用于液晶电视面板的光学膜出货面积将较去年增长19%。同时,全球光学膜从目前到2012年间每年出货面积的增长都将保持在10%以上。除了能提升背光模块的发光效率,光学膜也是降低面板成本与生产绿色环保面板的重要零部件。

  比如3M与一线液晶生产企业之间,都会签署产品试样、甚至联合开发的协议。新产品在3M的实验室诞生后,其系统配合性的试验就在合作的液晶厂家那里完成。产品试制成功之后,合作伙伴可以享受更为优惠的价格和供应方式。目前,3M正在中国大力发展上游高世代液晶面板生产线,下游的电视整机厂家也通过自建或合资方式向上游整合、纵向发展。3M期望通过与中国新生企业的深入合作,分享自身在这个行业的有益经验和技术优势,从而增强整个行业的产品竞争力。

  长期以来,3M一直致力于创新和多元化的节能。3M已与中国知名IT及电视机生产企业积极展开合作,提供技术支持,配合他们向上纵向整合前端工艺。3M的宗旨是在不牺牲产品功能的前提下,提升电子节能设备的能效,为中国企业以及消费者带来最实用且创新的节能解决方案。3M希望以此推动中国光学制造企业工艺技术的进步,在自身实现更低成本的同时,也能够为中国建立起更好的产业供应链,推动整个上游产业链的发展。

  致力于绿色创新

  2009年,DisplaySearch预估全球液晶显示器年出货量为1.7亿台,按当前主流液晶显示器能耗推算,假设全球每台液晶显示器都应用了液晶显示器增量膜节能方案,以平均每天使用 8小时、每台显示器功耗减少10瓦计算,全球1年能够节省50亿千瓦时的能耗。折算一下我们会发现,全球将节省285万桶原油,节省煤炭198万吨,减少二氧化碳排放389万吨,等于植树3511万棵。

  对于依赖电池供电的产品,如笔记本电脑、手机、GPS(全球定位系统)、PSP及掌中宝等一系列液晶手持设备,上游材料厂商也应该提高增亮膜在背光系统中的利用效率,大幅度增加笔记本和手机屏幕的亮度。

  3M公司于1975年首批建立了正式的环保政策,并于同年实施了世界环保史上著名的3M污染防治投资计划。3M的环保政策既是环境保护政策,也是能增强企业竞争力并带来财务利益的前瞻性战略理念,通过产品规划、流程改良、设备再设计及废物回收和再利用,企业能够实现消除污染和利润的双赢。

  20多年来,在3P项目的推动下,3M中国不断研发出服务于工业、运输产品、安保和防护、医疗产品和交通运输、电子电力、光学、文教和家庭用品等社会各个领域的环保产品和解决方案,并在产品生产过程中严格控制废气物的排放,加强对污染物的防治和管理,在推动中国环境保护方面取得了巨大的成就,并发挥了良好的典范作用。从2001年到2009年 11月,3M中国开展了118个3P环保项目,有效减少了1.8万吨污染排放物,累计节省超过6856万美元。

  现在,越来越多的人开始关注绿色消费,节能减排的观念深入人心,这些理念对全球节能降耗具有巨大的推动作用。作为上游企业,我们必须将绿色的观念贯穿在商业流程的各个环节,才能在未来的竞争中立于不败之地。国际金融危机重构全球经济,客户对绿色技术的需求大幅提升,产品的国家和行业环保标准将更加严苛。作为上游企业,3M也将整合全球的研发力量和现有的创新技术,致力于可再生能源的研发。
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