身為設計工程師,在開發一種新型的工業級顯示技術時,其中一個關鍵問題就是光源。設計 LCD (液晶) 顯示器時,工程師可在三種光源技術中選擇一種。每種技術在光學效能和操作溫度範圍方面都有其優點和缺點。以下是它們的歷史和比較。
一種有點過時的技術,冷陰極螢光燈 (CCFL) LCD 水平放置在單元背面,面朝後方,並從後蓋反射其光線。設計這種工業顯示器的挑戰是:抵消 EMI 輻射;以及由於顯示器和電源之間需要逆變器板,加上燈的物理深度,導致單元體積龐大。由於其功率效率低且光學品質較差,大多數製造商在 2010 年前已用基於 LED 的技術取代了 CCFL LCD。
發光二極體,或 LED,取代了 CCFL 成為 LCD 顯示器中的主要照明光源,如今,LED LCD 是嵌入式和工業市場設計的首選。LED 平均只需 CCFL 技術所需能量的 20%,這是其主要優勢之一。更重要的是,LED 不需要逆變器板來為二極體供電,這使得設計更小巧。LED 光學元件也更出色。LED LCD 更亮、對比度更好,並且其光線更均勻地投射在後蓋上。CCFL 僅發出白光並提供較普通的調光控制,而發光二極體則產生 RGB 顏色並產生更高的對比度。
有機 LED LCD,或 OLED,透過將發光二極體整合到每個像素中,進一步改進了 LED 技術,使像素能夠自然地發出自己的 RGB 光。OLED 像素封裝在有機化合物中,產生較少的熱量並更有效地利用能源。OLED 的主要優點特別適用於期望光學效能且電力有限的行動和手持應用:更高的電源效率;在所討論的所有三種技術中可能最高的對比度;以及實現純黑色的能力。此外,透過將 LED 和像素結合在超薄薄膜中,顯示器是透明的,比其他顯示器佔用更少的空間,並且可以像紙一樣柔韌。OLED 的生產成本仍然很高,因為它在製造過程中對水分和氧氣的存在非常敏感。因此,目前只有四家主要製造商提供工業級 OLED LCD 技術。