高动态范围显示技术是用来在显示设备上最大限度地还原自然场景动态范围的技术。为了提升显示器的动态范围,人们致力于提升显示器的最高亮度。然而随着显示器亮度的提升,LED的驱动电流也将增大,电流的增大又会导致LED的结温提高从而使得LED的量子效率下降,显示器的功耗也会随之大幅度增加。现存的节能显示方案没有考虑到LED的效率下降问题,为了在传统的三原色显示的基础上进一步降低显示器的功耗,本文引入四原色LED来分担RGB三原色LED的驱动电流,从而缓解LED的量子效率下降效应,最终达到节能的目的。本文的主要研究内容如下:首先,本文提出了一种以橙色（O）为第四原色的RGBO方案,该原色的选取兼顾了人眼光谱光视效率和LED电光转换效率。作为对比,本文引入了常用于扩展色域的RGBC方案和常见的RGGB方案,并且论证了这些四原色方案的节能性能。其次,为了确定四原色混色时各个原色分量并降低显示功耗,基于四原色分为两组三原色的配色方案,本文设计了一种四原色混色算法。通过改变两组三原色混色的权重系数,可确定每种原色所需的发光亮度,通过匹配亮度与电流查找表,可以计算出权重系数对应的功耗,最后比较得到最小功耗对应的各个LED的电流。但是驱动电流和温度的改变会导致LED色度漂移进而影响人眼的感知,因此本文引入了一种基于迭代计算原理的颜色矫正算法,其根据校准数据可以进一步调整驱动电流,从而有效的降低色差。基于上述两种算法,本文对于三种四原色方案的节能性能进行了仿真,之后设计了LED混色控制系统。最后,通过实验验证了上述算法对于颜色矫正和四原色LED混色的有效性,并通过实验对比不同方案的能耗,得出最节能的四原色混色方案为RGBO方案。在亮度为1000 cd/m~2的情况下,相比于RGB方案,RGBO方案平均节能比例为10.8%,而RGGB方案的平均节能比例仅为9.6%,RGBC几乎没有节能效果。通过对D65色度点的测试,验证了RGBO和RGGB方案缓解LED效率下降的有效性。最后使用实际图像评价了各个节能方案的节能期望,RGBO方案节能期望可以达到15.07%,而RGGB方案只能达到9.7%。