Мир накрывает очередная революция в сфере средств визуализации — светодиодных экранов. Украинские компании вполне могут принять участие в развитии рынка новых светодиодных технологий, несмотря на то, что большая часть производственных мощностей LED экранов нового поколения находится за границей.
Светодиодный прорыв
Еще в начале XX века физики установили, что полупроводники обладают свечением: в частности, явление свечения вокруг кристаллов карбида кремния в 1907 году заметил британец Генри Раунд. После него советский ученый Олег Лосев провел ряд успешных экспериментов, впервые исследовав этот феномен (в науке он до сих пор называется «свечением Лосева»). В 1960-е инженеры научились создавать полупроводниками излучение различного цвета. Так, собственно, и появились светодиоды (Light Emitting Diode, LED).
Светодиоды сейчас успешно распространяются во многие сферах, например в бытовом освещении. Что же касается видеомониторов, то первый LED-экран был создан американцем Джоном Митчеллом еще в 1977 году. До самого последнего времени они не могли полноценно соперничать с экранами других типов, прежде всего со знакомыми всем нам по компьютерам, смартфонам и бытовым телевизорам ЖК-дисплеями на основе жидких кристаллов (другое название — LCD, Liquid Crystal Display). Проблема заключалась в том, что светодиоды не удавалось сделать компактными: определяющий эту характеристику показатель, так называемый шаг пикселя, в мониторах был очень большим, поэтому на такие экраны можно было смотреть только с большого расстояния, а ближе картинка рассыпалась на точки.
Но недавно инженеры нашли решение: если раньше минимальный шаг пикселя в светодиодной технологии был 8–10 мм, то несколько лет назад производители сократили его сначала до 6 мм, потом до 3 мм, и, наконец, на последних выставках широко представляется шаг пикселя в светодиодных экранах 1–1,2 мм. А некоторые разработчики демонстрируют решения с шагом 0,9 и даже 0,7 мм, что делает разрешение LED-экранов вполне приемлемым для просмотра даже с близкого расстояния.
Больше и ярче
Одновременно инженерам удалось справиться и с проблемой излишней яркости светодиодных экранов при формировании качественного изображения (раньше в помещении такой экран можно было смотреть только в затемненных очках). Помимо этого светодиоды теперь могут правильно передавать градации темных и светлых тонов, создавая правильную цветовую картину. Светодиодные решения сегодня уже поддерживают HDR — динамический диапазон высокого разрешения (HDR-технологии позволяют делать изображения высокой контрастности и при этом сохранить все важные детали в темных и светлых областях изображения). Получается, что LED-экраны теперь ничем не хуже, чем LCD. И даже лучше: они дают ряд важных преимуществ, особенно в сегменте наружной визуализации.
Например, весомое преимущество светодиодных решений в том, что из таких экранов можно построить отображающую поверхность любых форм и размеров вообще без видимых «швов». Проблема в том, что ЖК-экраны в силу своей специфики имеют по краям рамку, поэтому панели не могут вплотную прилегать друг к другу и у таких экранов видны швы между модулями, которые могут делать нечитаемыми мелкие детали изображения.
К другим преимуществам LEDтехнологии относится их модульность. В свое время компания Panasonic выпустила плазменный экран диагональю 150 дюймов (3,75 м), который весил более 300 кг, поэтому его перевозка и установка в любом помещении были очень трудоемким делом. Понятно, что экран для стадиона с диагональю более 20 метров в собранном состоянии перевозить и монтировать невозможно. Экраны такого размера собираются из кабинетов.
Ну и, наконец, сегодня, пожалуй, ни одна технология не сравнится с LED по яркости, которая позволяет работать светодиодному экрану на улице при ярком солнечном свете. Лучшие уличные ЖК-дисплеи имеют силу свечения 2000 нит, при этом сила свечения LED дисплеев на в три с половиной раза больше (7000 нит). Никаким ЖК-экранам такая яркость не под силу, все они, увы, будут смотреться блекло на ярком солнце.
Технически конструкции из LED экранов сейчас собираются на несущей раме из модулей, при этом они могут иметь любое соотношение сторон: не обязательно стандартное 16:9 или 4:3, их можно сделать сколь угодно широкими или высокими. Сейчас широко представлены и экраны нестандартной формы, например треугольные или круглые. Поверхности их могут быть не плоскими, а вогнутыми, или выпуклыми, или даже шарообразными, или в виде букв, каждая из которых — полноценный видеоэкран. Излишне говорить, какой простор это открывает для фантазии дизайнеров.
Наконец, цена на LED-экраны падает. Если еще в 2013 году средняя цена наружного светодиодного дисплея составляла 3000 долларов за квадратный метр, то в текущем году он опустилась более чем втрое — до 950 долларов.
Спрос растет
На фоне совершенствования всех характеристик растут и мировые продажи светодиодных экранов. Прежде всего, они активно применяются в наружной рекламе, на спортивных и других массовых мероприятиях, а также на выставках, конференциях (в быту светодиодные экраны еще не распространены, так называемые LED-телевизоры на самом деле представляют собой жидкокристаллические дисплеи со светодиодной подсветкой).
По оценкам маркетологов, сегодня ежегодный мировой рынок светодиодных дисплеев высокого разрешения достигает 1,5 миллиарда долларов. При этом ежегодный прирост рынка в деньгах составляет более 20% в год.
Спрос на светодиодные экраны подхлестывает и расширение сферы их применения. Помимо традиционных визуальных решений (экраны на улицах, выставках, в помещениях) набирает силу тренд интеграции светодиодов в интерьерные пространства, в театры как декорации, как информационные дисплеи на спортивных объектах и даже на таких сложных объектах, как диспетчерские, центры управления полетами, ситуационные центры. Во входных группах офисов некоторых компаний, например, начинают выкладывать из LED-экранов целые стены и потолки, в результате помещение приобретает совершенно необычный вид: на такие поверхности может выводиться правдоподобное изображение плывущих облаков или водопада, могут разыгрываться целые сценки с интересным сюжетом и оригинальными героями.
Украинский потенциал
Говоря о производителях LED-дисплеев, стоит отметить, что они делятся на две основные категории. Во-первых, это производители самих светодиодов. Здесь сильные позиции у японцев, американцев, китайцев и тайванцев. Это, в частности, такие компании, как Nichia (Япония), Cree (США), Nationstar (Китай), Everlight (Тайвань). Вторая категория производителей — те, кто компонует произведенные светодиоды непосредственно в экраны. Установить светодиоды в плату возможно только при наличии дорогостоящего и высокотехнологичного оборудования, и здесь исторически доминируют китайцы, в КНР насчитываются сотни производителей LED-экранов, а в Украине производителей светодиодных экранов можно посчитать на пальцах одной руки.
На самом деле произведенные в Китае светодиодные экраны могут различаться в разы по стоимости и, соответственно, качеству. Например, технологически важно, чтобы в одном экране использовались светодиоды, выпущенные в одном производственном цикле одной и той же компанией. Что делают небольшие китайские компании? Они закупают “хвосты”, то есть остатки партий светодиодов у разных производителей, что обходится им значительно дешевле. Такой экран по определению будет работать плохо: поначалу можно настроить его так, чтобы светодиоды из разных партий давали хорошую единую картинку. Но со временем они начинают работать вразнобой, и картинка “рассыпается”».
Важную роль играет также качество прочих комплектующих. Если взять, например, недостаточно качественные конденсаторы в определенных компонентах дисплея, то при работе на улице при отрицательных температурах могут возникнуть серьезные проблемы. Тогда как качественные конденсаторы позволят ему без проблем запускаться и работать и при -30 ° C. Важна также качественная марка припоя, способный выдержать перепады температур. Наконец, значимый элемент экрана — контроллер, или программируемый блок, который управляет правильным свечением светодиодов. Программное обеспечение для таких контроллеров успешно разрабатывается компанией Nova Star.
Cфера применения светодиодных экранов, а следовательно, и число заказчиков в ближайшее время, по мнению участников рынка, будет расти. Если сейчас среди заказчиков таких решений много представителей спортивной индустрии, ритейла, выставочного и рекламного бизнеса, то в скором времени к ним добавятся предприятия других отраслей.
Если говорить в целом, светодиоды уже сами по себе дешевле, чем жидкокристаллические мониторы, при этом светодиодные решения обладают более гибкими характеристиками, позволяют создавать разноплановые конструкции и не имеют стыковочного шва, в отличие от видеостен. А за счет яркости зона охвата у светодиодов гораздо шире. То есть установленная в витрине магазина или в окне ресторана светодиодная конструкция привлечет гораздо больше внимания.
Учитывая общий мировой тренд, Украине есть куда развиваться на рынке светодиодных экранов.