Для этого вам нужно использовать API Device Administration, который был добавлен (я думаю) 2.2. После того, как ваше приложение зарегистрировано на устройстве в качестве администратора устройства, вы можете использовать DevicePolicyManager.lockNow() для блокировки экрана. Пример приложения DeviceAdmin в SDK - хорошее место для просмотра.