LED背光的優勢與缺陷
LED背光目前已是10.4英寸以下工業顯示板標準,甚至在15英寸以下也可選擇。由于LED使用直流供電,驅動更簡單,無需換流器,效率得到提升,電源消耗隨明亮度增加約成線性增長,簡化了電源管理。因此,大多數中小型顯示屏目前都安裝了LED。
雖然LED背光擁有明顯優勢,但也存在一些缺陷。白色LED并不是真正意義上的白色,實際上是藍色LED加黃磷產生的白光,光譜曲線上綠色和紅色部分中存在間隙。為實現最佳色彩平衡,質量上乘的LCD顯示屏安裝的是RGB背光。
不管型號大小如何,大多數顯示屏都需要一個以上的LED才能實現可接受的明亮度,不同LED之間的亮度均勻性則更難實現,特別是當LED老化時問題更加嚴重。電源效率也是要考慮的問題。制造商使用MEMS和其他光導技術將光照擴散到更大的區域,實現最大明亮度和均勻度。
圖3:日立TX17 6.5英寸LCD顯示屏,LED背光
實現LED背光利用最大化LCD顯示屏的性能各不相同,重點參數包括明亮度、對比度和可視角度。明亮度的標準較為規范,由黑暗房間內背光驅動最大化、所有像素呈白色情況下每平方米坎德拉數確定。對比度數值比較起來相對難一些,因為關于對比度存在不同的解釋,不過基本上都是將系統能夠呈現的最亮色彩(白色)與最暗色彩(黑色)的亮度相比較。可視角度則比較主觀。
顯示明亮度受到TFT顯示屏傳輸率的影響。每個像素都由薄膜晶體管所控制,但晶體管會將該像素的一小部分遮蔽住。通過使用低溫多晶硅(LTPS)等技術,能夠縮小該晶體管的規模。
圖4:AMOLED 3.5英寸OLED顯示屏評估板
根據性能數據,可以列出一些顯示屏以供選擇,但如果要求在苛刻條件下也要實現良好可見度,對電能消耗也有要求的話,最佳建議是在若干不同顯示屏上模擬實際應用,在每個案例中衡量背光電源,其中要考慮顯示屏使用環境的環境光、可能的可視角度等因素。有時候對承載關鍵信息的色彩進行改變也會對顯示性能產生影響。
小結
當今世界便攜式產品一方面要求降低能耗、重量和成本,而另一方面要求添加多媒體功能,連最單調的測量測試系統也要進行美觀設計,導致兩方面存在著矛盾沖突。移動電話市場就像一個大試驗場,各種旨在調和雙方矛盾的新技術都可以拿到市場上進行實驗。當年LED背光首先就應用在移動電話顯示屏上,現在已經成為工業市場上中小型顯示屏的普遍標準。OLED技術似乎也會遵循同樣的發展道路。
圖2:Bolymin 240x320 RGB 2.4英寸主動式矩陣OLED顯示屏