Да, можно утверждать, что при сегодняшнем уровне развития светодиодов и управляющей электроники, светодиодные экраны достигли предела. Основными параметрами для таких экранов являются шаг пикселей, размер и яркость.
Шаг пикселей
Прошли времена экранов с 25-мм и даже с 20-мм пикселем (см. статью "Эволюция светодиодных строк"). Для уличных (outdor) экранов стандартом де-факто стали экраны с 10-мм и 5-мм пикселем.
Для экранов в помещении (indoor) дела обстоят еще интереснее. Все, наверное, помнят экраны десятилетней давности в телестудиях или на концертах. Если человек приближался к экрану ближе, чем на два метра, за его спиной возникали крупные пятна - пиксели размером 15 - 20 мм. Посмотрите на студийные светодиодные экраны сегодня.
Вы не увидите экрана с пикселем более 2 мм, а чаще шаг пикселей составляет от 0,5 до 1,5 мм. Так как экраны строятся из отдельных модулей, возникает проблема стыковки модулей без потери шага. О том, как создают такие модули, хорошо описано в статье "Технологии производства светодиодных LED экранов: Micro-LED vs. Mini-LED".
Размер экрана
Размер светодиодного экрана на сегодняшний день ограничен в основном его стоимостью. Это касается как indoor так и outdoor экранов. Как правило, экраны связаны с источником информации по DVI (Digital Video Interface). Размер экрана в пикселях связан с частотой DVI. Минимальная частота DVI составляет 25 МГц, что соответствует размеру экрана 640х480 пикселей. При максимальной частоте 533 МГц можно обслужить экран 3840х2160 пикселей. Подробнее об этом можно прочитать в статье "Две частоты светодиодного экрана".
Светодиодные экраны строятся по модульному принципу из функционально законченных единиц - кабинетов, включающих набор светодиодных панелей, контроллер, блоки питания и конструктив. Устоявшийся размер кабинета для уличных экранов составляет 96х96 см. Соответственно, наиболее часто встречаются уличные экраны 4х3 м, точнее 3,84х2,88 м (4х3 кабинета). Кабинеты для indoor экранов могут иметь меньшие размеры вследствие меньшего размера пикселя.
Яркость
Впервые в истории систем отображения информации светодиодные экраны имеют избыточную яркость. И не просто избыточную, а многократно превышающую необходимую. Яркость для outdoor экранов обычно лежит в пределах 6 - 8 ККд/м2, а для indoor экранов от 1 до 3 ККд/м2. Яркость связана с силой света следующей формулой:
L=(Ir+Ig+Ib)/p^2,
где: L - яркость экрана (Кд/м2), I – сила света соответствующего светодиода (Кд), p – шаг пикселей (м), ^ - показатель степени.
Таким образом, яркость обратно пропорциональна шагу пикселей. То есть, что было хорошо для экрана с 20-мм пикселем, плохо для экрана с 5-мм пикселем.
Вот пример. Светодиод Cree в корпусе PLCC6 (3 in 1): CLX6F-FKC. Сила света синего кристалла 0,24 Кд, зеленого - 1,35 Кд, красного - 0,75 Кд. Без балансировки по белому цвету суммарная сила света составит 2,34 Кд. Если шаг пикселей 20 мм, то яркость экрана составит 5,85 ККд/м2. Но если шаг пикселей уменьшить до 5 мм, то яркость увеличится до 93,6 ККд/м2, что недопустимо как для зрения, так и для тепловыделения экрана. Снизить яркость экрана можно, как уменьшая ток через светодиоды, так и увеличивая скважность (вводя сканирование - см. "Скан vs статика"). Подробнее эти вопросы рассмотрены в статье "Энергетика светодиодного пикселя".
Итоги
Подводя итоги, можно только повторить сказанное в начале статьи. При сегодняшнем уровне развития светодиодов и управляющей электроники, светодиодные экраны достигли предела. Это подтверждается все более широким распространением таких экранов.
Постепенно будет улучшаться эффективность светодиодов, совершенствоваться управляющая электроника, улучшаться КПД источников питания. Но это все будет эволюцией, но не будет носить революционный характер до тех пор, пока не появятся светоизлучающие приборы на новых физических принципах.
Остался еще один не взятый рубеж - светодиодные телевизоры. Но и он связан только с технологией.
Светодиодные телевизоры
К сожалению, сегодня термин "светодиодные телевизоры" занят ЖК-телевизорами со светодиодной подсветкой, что, конечно, неправильно. Поэтому пришлось принять термин "микроLED телевизор".
Такие телевизоры уже существуют в опытных образцах.
Какой пиксель должен быть у 75-дюймового телевизора 4К (3840х2160 пикселей)? Размеры поля отображения составят 1660 х 934 мм, а размер пикселя немногим более 0,43 мм. Тогда размеры светодиодного кристалла должны быть в пределах 8 - 10 мил (один мил = 0,0254 мм).
Какие преимущества имеют микроLED телевизоры по сравнению с ЖК? На первое место нужно поставить долговечность = срок службы. Десять лет - это еще не предел. На втором месте - энергоэффективность. Такой телевизор будет потреблять в два - три раза меньше. На третьем месте - яркость. На четвертом - контраст. И так далее.
Недостаток у таких телевизоров только один - стоимость. Сегодня опытные образцы стоят несколько сотен тысяч долларов. Известно, что увеличение объема производства в 1000 раз, снижает стоимость изделия примерно в 10 раз. Остается только надеяться, что в обозримом будущем микроLED телевизоры будут выпускаться миллионами и станут доступнее.
