Светодиодный дисплей — это плоский дисплей , который использует массив светодиодов (LED) в качестве пикселей для видеодисплея . Их яркость позволяет использовать их на открытом воздухе, где они видны на солнце, для вывесок магазинов и рекламных щитов . В последние годы они также стали широко использоваться в указателях назначения на общественном транспорте , а также в знаках с изменяющимися сообщениями на автомагистралях. Светодиодные дисплеи способны обеспечивать общее освещение в дополнение к визуальному отображению, например, при использовании для освещения сцены или других декоративных (в отличие от информационных) целей. Светодиодные дисплеи могут обеспечивать более высокий коэффициент контрастности, чем проектор, и, таким образом, являются альтернативой традиционным проекционным экранам, и их можно использовать для больших, непрерывных (без видимой сетки, возникающей из-за рамок отдельных дисплеев) видеостен . Дисплеи microLED — это светодиодные дисплеи с меньшими светодиодами, что создает значительные проблемы при разработке. [1]
Было изучено их использование в кинотеатрах для замены проекторов и проекционных экранов. [2] [3] [4]
Светодиоды (LED) появились в 1962 году и в течение первого десятилетия были преимущественно красного цвета. Первый практический светодиод был изобретен Ником Холоньяком в 1962 году, когда он работал в General Electric . [5]
Первый практический светодиодный дисплей был разработан в Hewlett-Packard (HP) и представлен в 1968 году. [6] Его разработкой руководили Говард К. Борден и Джеральд П. Пигини из HP Associates и HP Labs , которые занимались исследованиями и разработками (НИОКР) практических светодиодов в период с 1962 по 1968 год. В феврале 1969 года они представили цифровой индикатор HP Model 5082-7000. [7] Это было первое светодиодное устройство, использующее технологию интегральной схемы (интегрированная светодиодная схема ), [7] и первый интеллектуальный светодиодный дисплей, что сделало его революцией в технологии цифровых дисплеев , заменив газоразрядную трубку и став основой для более поздних светодиодных дисплеев. [8]
Ранние модели были монохромными по конструкции. Эффективный синий светодиод, завершающий цветовую триаду, не появлялся в продаже до конца 1980-х годов. [1]
В конце 1980-х годов появились светодиоды на основе фосфида алюминия, индия и галлия. Они обеспечивали эффективный источник красного и янтарного цветов и использовались в информационных дисплеях. Однако все еще было невозможно добиться полного цвета. Доступный «зеленый» был едва ли зеленым — в основном желтым, а ранний синий имел чрезмерно высокое энергопотребление. Только когда Шуджи Накамура , тогда работавший в Nichia Chemical, объявил о разработке синего (а затем и зеленого) светодиода на основе нитрида индия и галлия, открылись возможности для больших светодиодных видеодисплеев.
Вся идея того, что можно сделать с помощью светодиодов, была рано встряхнута дизайном Марка Фишера для тура U2 PopMart Tour 1997 года . Он понял, что при большом расстоянии просмотра можно использовать широкое расстояние между пикселями для получения очень больших изображений, особенно если смотреть ночью. Система должна была подходить для гастролей, поэтому использовалась открытая сетчатая конструкция, которую можно было свернуть для транспортировки. Весь дисплей имел ширину 52 м (170 футов) и высоту 17 м (56 футов). Он имел в общей сложности 150 000 пикселей. Компания, которая поставляла светодиодные пиксели и их систему управления, SACO Technologies of Montreal, никогда раньше не проектировала видеосистемы, до этого создавая мнемосхемы для диспетчерских электростанций.
Сегодня большие дисплеи используют сверхъяркие диоды для создания широкого спектра цветов. Sony потребовалось три десятилетия и органические светодиоды , чтобы представить OLED-телевизор, экран Sony XEL-1 OLED, который был выпущен в 2009 году. Позже, на выставке CES 2012 , Sony представила Crystal LED , телевизор с настоящим светодиодным дисплеем, в котором светодиоды используются для создания реальных изображений, а не действуют как подсветка для других типов дисплеев, как в ЖК-дисплеях со светодиодной подсветкой , которые обычно продаются как светодиодные телевизоры.
Финал Лиги чемпионов УЕФА 2011 года между «Манчестер Юнайтед» и «Барселоной» транслировался в прямом эфире в формате 3D в Гетеборге (Швеция) на экране EKTA . Он имел частоту обновления 100 Гц, диагональ 7,11 м (23 фута 3,92 дюйма) и площадь отображения 6,192×3,483 м и был занесен в Книгу рекордов Гиннесса как самый большой светодиодный 3D-телевизор. [9] [10]
В этом разделе представлено заявление о «первом полностью светодиодном плоском телевизионном экране». Возможно, он был разработан, продемонстрирован и задокументирован Джеймсом П. Митчеллом в 1977 году. Первоначальное общественное признание пришло от группы поиска научных талантов Образовательного фонда Вестингауза, организации Научной службы. [11] [ требуется проверка ] Запись статьи была названа в «Почетной группе», объявленной университетам 25 января 1978 года. [12] Впоследствии статья была приглашена и представлена в Академии наук Айовы в Университете Северной Айовы. [13] [14] Действующий прототип был представлен на Восточном Iowa SEF [15] 18 марта и получил высшую награду «Физические науки» и признание IEEE. Проект был снова представлен на 29-м Международном SEF в Anaheim Ca. Convention Center 8–10 мая. [16] На этом мероприятии были представлены миниатюрный плоский модульный прототип толщиной ¼ дюйма, научная статья и полноэкранная (мозаичная светодиодная матрица) схема с видеоинтерфейсом. [17] [18] Он получил награды от NASA [19] и General Motors Corporation . [20] [21] [22] Этот проект ознаменовал собой один из самых ранних успехов в замене 70-летней высоковольтной аналоговой системы ЭЛТ ( технология электронно-лучевой трубки ) на цифровую сканируемую светодиодную матрицу с xy-сигналом, управляемую телевизионным видеоформатом NTSC RF. Статья Митчелла и рабочий прототип спроектировали будущую замену ЭЛТ и включили предполагаемые приложения для устройств с батарейным питанием из-за преимуществ низкого энергопотребления. Вытеснение систем электромагнитного сканирования включало удаление индуктивного отклонения, электронного луча и схем конвергенции цвета и стало значительным достижением. Уникальные свойства светодиода как излучающего устройства упрощают сложность сканирования матрицы и помогли современному телевидению адаптироваться к цифровой связи и уменьшиться до его текущего тонкого форм-фактора.
Модель 1977 года по дизайну была одноцветной.
В настоящее время дисплеи MicroLED разрабатываются многими крупными корпорациями, такими как Sony, Apple, Samsung и LG.
Эти дисплеи легко масштабируются и предлагают более рационализированный процесс производства. Однако ограничивающим фактором остаются производственные затраты. [23]
Медиа, связанные со светодиодными дисплеями на Wikimedia Commons