LED背光：
LED作为背光元件正变得越来越普遍。它们已成为10.4英寸及以下工业面板的标准配置，并且在15英寸以上的面板中也是一种可选配置。其优势显而易见。LED使用直流电，因此更易于管理；它们无需逆变器，从而提高了效率；而且其功耗几乎与亮度呈线性关系，简化了电源控制。因此，大多数中小尺寸显示器都配备了LED背光。iSuppli公司预测，这一趋势将继续增长并扩展到更大的显示器。例如，他们估计，到2013年，39%的液晶电视将采用LED背光，而2009年这一比例仅为3%。分析师指出，LED价格相对于冷阴极荧光灯的下降加速了这一趋势，这得益于LED更高的性能指标以及LED市场的供应过剩。

尽管LED背光具有诸多优势且日益普及，但也存在一些缺点。白色LED并非真正的白色，它实际上是内置黄色荧光粉的蓝色LED，从而呈现出白光的视觉效果，而且其光谱曲线在红色和绿色部分存在断点。为了实现最佳的色彩平衡，高质量的LCD显示屏通常配备RGB背光。
大多数尺寸的显示屏都需要多个LED才能达到可接受的亮度水平，而且均匀性难以保证，尤其是在LED老化后。此外，能效也是一个挑战。虽然LED显示屏比冷阴极荧光灯（CCFL）更节能，但这并非绝对，因为某些LED显示屏的功耗与CCFL显示屏相同甚至更高。LED在光输出、效率和寿命方面都在不断改进。LED亮度已经提高到每个显示屏所需LED数量可能减少的程度。制造商们纷纷采用微机电系统 (MEMS) 和其他导光技术，将光线均匀地分布在大面积区域，从而实现最大亮度和均匀性。
其他先进技术包括全框 LED 背光，在这种技术中，LCD 面板被分割成多达 240 个扇区，LED 背光的亮度可以局部调节，从而在屏幕暗部呈现更深邃的黑色，同时降低功耗。此外，还可以利用边框背光技术打造超薄显示器。

充分发挥LED背光的性能：
LCD显示器的性能差异很大，有些显示器需要比其他显示器更多的背光辅助才能达到所需的清晰度。需要分析的关键参数是亮度、对比度和可视角度。亮度是一个相对标准化的参数，通常以坎德拉/平方米（cd/m²）为单位，在黑暗的房间内，所有像素均为白色且背光亮度达到最大值时表示。对比度比较起来则不太容易，因为对这个测量值的解读方式有很多种，但一般来说，它是指系统能够产生的最亮颜色（白色）到最暗颜色（黑色）之间的亮度比。可视角度则更加主观。
显示器的亮度受TFT显示器的透射率影响。每个像素的一小部分会被控制它的薄膜晶体管（TFT）遮挡而变暗。多晶硅或低温多晶硅（LTPS）等技术可以减小这种晶体管的尺寸。
虽然性能数据有助于列出潜在的显示选项，但对于需要在恶劣环境下保持良好可视性且功耗也是需要考虑的应用而言，最佳方法是使用多种显示方案模拟应用场景，并测量每种方案的背光功耗。需要考虑的因素包括显示器使用环境的光照强度和可能的视角。有时，关键信息的颜色变化也会影响显示性能。

OLED：无背光替代方案
。LCD 本身功耗极低。事实上，显示系统的功耗几乎完全取决于背光，背光负责照亮整个显示屏，除非可以关闭。
相比之下，OLED 技术是自发光的。每个像素都能独立发光，因此当它关闭时，不会产生任何光，几乎不消耗任何电量。与背光 LCD 显示屏不同，OLED 可以呈现真正的黑色，从而拥有更高的对比度，通常可达 10,000:1，而传统 TFT 显示屏的对比度仅为 400:1。OLED 的亮度也更高，部分原因是它不需要像背光 LCD 显示屏那样使用偏光片来过滤掉一半的光线。
从美观的角度来看，OLED 技术也优于 LCD，提供了更高的亮度和对比度。OLED 显示屏的响应时间通常为 50 毫秒，而 LCD 显示屏的响应时间为 25 毫秒，这意味着全动态视频播放速度更快，灰阶表现也更加出色。
尽管OLED技术成本较高且寿命较短，但它在消费产品中的应用越来越广泛，例如索尼Walkman X系列、诺基亚N85和微软Zune HD。这项技术也已应用于工业市场，OLED显示屏的尺寸范围从0.79英寸到7.0英寸，分辨率从64 x 48到480 x 272，并配备了相应的开发和评估套件。

OLED 功耗控制：
OLED 显示屏的功耗并非固定值，而是会根据显示的图像而变化。在图像和视频显示应用中，其功耗可以低至所有像素同时点亮时理论最大功耗的 25%。对于功耗至关重要的应用，图像设计有助于降低功耗。例如，以负片模式（黑底白字）显示图像比以正片模式（白底黑字）显示图像效率更高，因为它只需要点亮十分之一的像素。 

像素亮度对功耗也有显著影响。虽然二者并非总是线性关系，但近似程度相当高。在环境光线允许的情况下，降低所有像素的亮度不仅可以节省电量，还可以通过情境感知亮度控制来实现，例如调暗不可用的菜单区域。降低亮度还有助于延长显示屏的使用寿命。虽然功耗是最大的挑战，但改变常用菜单项的颜色也值得考虑，因为红色和绿色像素比蓝色像素更节能。不列颠哥伦比亚大学的一个研究团队设计了一种“节能型”颜色配置，与标准调色板相比，可节省高达 40% 的电量。.

由于OLED像素的电容特性，显示屏的刷新率也会影响功耗。极高的刷新率会增加功耗，因为它需要更多的充电周期。此外，由于像素在每次刷新周期内没有足够的时间完全充电，屏幕亮度也会降低。虽然可以通过提高对比度来弥补，但这会进一步增加功耗。刷新率应尽可能低，但不能导致画面闪烁。一个合适的标称值为75Hz，有时甚至可以低至60Hz。
由于OLED是一种自发光技术，持续使用会导致像素缓慢老化。除了使用睡眠和关机模式来防止老化外，安装屏幕保护程序也是值得的。屏幕保护程序的像素数量和亮度应如前所述进行控制。

结论：
在日益便携化的世界中，降低功耗、重量和成本，以及集成多媒体功能和增添美观元素的需求，甚至适用于最普通的测试和测量系统。移动电话市场正在为能够调和这些相互冲突的需求的新技术铺平道路。LED背光技术最初应用于移动电话，现在几乎已普及到工业环境中的中小尺寸显示器。OLED技术也正在经历着几乎相同的演变。

作者：Mike Caddy，RS产品经理（显示器）。

更多信息或报价