LED, ať už ve formě displejů nebo samostatných diod, v dnešní době najdete všude okolo sebe.
Ačkoliv jsou na trhu relativně krátce, například ve srovnání s LCD displeji, jejich popularita strmě roste.
Co je tedy LED displej, jaké má výhody kde se nejvíce používá?
Co je to LED displej?
LED displej je typ displeje, který je podsvícen pomocí světelných diod (tzv. LEDek). Tyto diody tak nejenže generují obraz, ale také fungují jako vlastní zdroj světla.
Tato technologie je využívána v širokém spektru zařízení od jednoduchých světelných ukazatelů a obřích venkovních obrazovek, až po televize a monitory, kde jsou LED používány jako forma podsvícení.
Jak funguje LED displej?
Nejdříve si LED displej rozdělíme na dva typy, jelikož jejich způsob fungování je rozdílny:
Plnohodnotný LED displej
Plnohodnonotný LED displej je vlastně pole diod, jejichž světlo dokáže vytvářet obraz, podobně jako u ostatních typů technologií.
Každý pixel displeje má přiřazené 3 diody – červenou, zelenou a modrou (RGB) – jejichž kombinace a různá intenzita svitu dokáže vytvořit až 68 miliard barev.
Výsledkem je vysoký jas displeje i ve venkovních podmínkách, který může být použit i jako osvětlení, lepší kontrast oproti projektorům a možnost využití i v obřích úhlopříčkách bez rušivých rámečků uprostřed displeje.
Displej podsvícený LED diodami
Pokud však mluvíme o LED displejích, které najdete třeba v televizích nebo monitorech, je nutné říct, že se jedná o kombinaci LCD a LED technologie.
V tomto případě se totiž LED nestará o vytvoření barevného obrazu, ale jen o podsvícení LCD displeje. Toto podsvícení může být provedeno několika způsoby, v závislosti na tom, jak jsou diody rozmístěné.
Co je to LED?
LED je zkratka pro „Light Emitting Diode“ (v češtině světelná dioda). Jedná se o polovodičový světelný zdroj, který vydává světlo, když elektrický proud prochází skrze něj.
Díky své energetické účinnosti a dlouhé životnosti jsou LED diody často používány v mnoha aplikacích, od malých indikátorů až po velké venkovní displeje a osvětlení. Najdete je také v LED tiskárnách.
Běžné parametry LED displejů
LED specifikujeme podle standardních parametrů jako u jiných typů displejů. Tohle jsou pak hodnoty, se kterými se můžete setkat nejčastěji:
- Úhlopříčka: Rozptyl velikosti LED displejů je nejspíše nejširší ze všech technologií. Od malých informačních displejů až po obří obrazovky na sportovních stadionech.
- Rozlišení: Stejně tak je to s rozlišením, které může být od nízkého až po 4K nebo 8K.
- Jas: LED displeje jsou známé svým vysokým jasem, což je zvláště výhodné pro venkovní použití, kde je vysoká úroveň okolního světla.
- Barevná reprodukce: LED technologie obvykle nabízí výbornou barevnou reprodukci s vysokým dynamickým rozsahem (HDR).
- Spotřeba energie: LED displeje jsou obecně energeticky účinnější než jejich LCD a CRT protějšky, a to díky tomu, že LED osvětlení je energeticky efektivnější a generuje méně odpadního tepla.
Výhody LED
- Vysoký jas i kontrast
- Velmi dobrá energetická účinnost a životnost
- Tenký profil díky absenci potřeby podsvícení
- Možnost využití v obrovských úhlopříčkách
Nevýhody LED
- Vysoká cena LED panelů
- Nekonzistentní podsvícení u některých LCD displejů s LED
Porovnání LED s ostatními technologiemi
V dnešní době je na trhu mnoho různých typů displejových technologií, a proto je důležité porozumět, jak se LED displeje srovnávají s ostatními – především s LCD a OLED.
LED vs LCD
Pokud se řekne LED televize (nebo monitor či další obdobná elektronika), nejspíše se myslí LCD (Liquid Crystal Display) panel s LED podsvícením. Tyto technologie jsou totiž často kombinovány dohromady a označení LED je spíše marketingovým tahákem.
Standardní LCD displeje totiž jako podsvícení používají zářivky. V případě LED displejů v tomto kontextu se pak jedná o stejné LCD displeje, které ale využívají diody jako podsvícení. To má za výsledek lepší kvalitu obrazu (kontrast, jas i barvy) a energetickou účinnost. Na druhou stranu jsou pak tyto zařízení také dražší.
LED vs OLED
OLED (Organic Light-Emitting Diode) je pak technologie, která je v mnoha ohledech odlišná od LED. Na rozdíl od třeba LCD LED displejů, OLED nevyžaduje podsvícení, protože každý pixel produkuje své vlastní světlo.
To umožňuje OLED displejům dosáhnout vynikajícího kontrastního poměru a hlubokých černých barev. Tyto displeje pak také mohou být výrazně tenčí, díky absenci další vrstvy s podsvícením. Nicméně, OLED technologie je obvykle dražší a také náchylná k vypalování obrazu.
LED vs MicroLED
MicroLED je nová technologie, která kvůli své vysoké ceně a náročnosti na výrobní proces ještě nemá takové zastoupení, ale v budoucnu by mohla být dalším krokem, podobně jako tomu bylo u OLED displejů.
V microLED displejích je každý pixel tvořen miniaturními anorganickými LED diodami, což znamená, že každý pixel produkuje své vlastní světlo. Stejně jako u OLEDu tak nabízí lepší kontrast a černou barvu než LED, a to navíc i bez rizika vypalování obrazu. Přitom nabízí ještě vyšší jas a delší životnost.
Typy LED podsvícení v LCD displejích
Jak jsme již zmiňovali, LED jsou nejčastěji používané jako podsvícení u LCD displejů. Existuje přitom několik možností, jak tato kombinace může vypadat.
Níže se podíváme na některé z nejběžnějších typů:
Edge-Lit LED (ELED)
Edge-Lit LED displeje mají diody pro osvětlení umístěné po stranách panelu. Toto uspořádání umožňuje konstrukci velmi tenkých a lehkých panelů, což je velmi výhodné pro výrobu televizorů i monitorů.
Nicméně, kvalita obrazu nemusí být v některých případech na stejné úrovni jako u jiných typů LED, zejména co se týče rovnoměrnosti podsvícení a tím pádem kontrastu displeje.
Direct-Lit LED (DLED)
Direct-Lit LED displeje mají diody pro osvětlení po celé ploše (tedy Full-Array LED) v pevně daných rozestupech. Podsvícení je tak rovnoměrně rozprostřeno a navíc může podporovat i lokální stmívání (local dimming).
Tyto displeje mohou být tlustší než Edge-Lit a často i dražší. Nicméně kvalitou obrazu pak své kolegy převyšují.
MiniLED
MiniLED je v podstatě menší verze tradičních LED diod, což umožňuje umístit více diod na stejnou plochu a tím pádem docílit ještě lepšího (a lépe ovladatelného) podsvícení.
To vede k lepšímu kontrastu a kvalitě obrazu, které se více přibližuje OLED displejům. Nicméně MiniLED stále využívá LCD panel, kterému pouze poskytuje podsvícení, narozdíl od OLED a MicroLED (neplést!) displejů.
Quantum Dot LED (QLED)
QLED je technologie vyvinutá společností Samsung, která využívá “kvantové tečky” (Quantum dots), což jsou miniaturní částice, které emitují světlo, když jsou vystaveny modrému světlu od LED.
Výsledkem je mnohem širší barevný gamut a lepší jas a kontrast než u tradičních LED displejů.
V současné době můžete narazit i na spojení QLED s MiniLED, které kombinuje skvělou barevnou reprodukci s výborným lokálním stmavováním. Tuto variantu můžete najít pod názvem Neo QLED (od Samsungu) nebo QNED (od značky LG, které navíc používají i technologii Nano Cell).
Použití LED displejů
LCD displeje, které používají LED podsvícení, najdete téměř v každé spotřební elektronice.
Tyhle jsou ty nejčastější:
Televize
Bezesporu nejčastěji se s termínem LED displejů potkáte v případě televizorů. Televize s LED technologií jsou oblíbeny pro jejich schopnost vytvářet jasné a živé obrazy s vysokým kontrastem a oproti OLED nebo MicroLED s dostupnější cenou.
Existují různé typy LED televizí, využívající ELED či DLED rozložení diod, případně menší MiniLED či částice QLED.
Monitory a grafické tablety
Monitory a grafické tablety s obrazovkou jsou stále nejčastěji osazeny LCD panely. A drtivá většina z nich využívá práve LED podsvícení.
Ovšem také do tohoto segmentu začínají pronikat i pokročilejší LED technologie a můžete tak narazit na monitory s MiniLED nebo QLED panely.
Telefony a tablety
Stejně tak je to i v případě mobilních telefonů a tabletů, které využívají spojení LCD displejů s LED podsvícením.
Nově se dokonce začínají objevovat také MiniLED displeje, které například začal používat Apple ve svých iPadech.
Notebooky
Také notebooky využívají LED podsvícení v LDC displejích, a to především kvůli jejich nízké energetické náročnosti, což je pro tato zařízení ideální.
Velkou oblibu pak nachází MiniLED panely, které sice možná nenabízí takovou barevnou reprodukci, ale za to nabízí vyšší jas a rychlejší odezvu a frekvenci obrazovky, což je například pro herní notebooky stěžejní.
Billboardy a reklamní panely
LED displeje se stále více používají v reklamních panelech a billboardách. Jejich jas a odolnost vůči povětrnostním vlivům je činí ideálními pro venkovní použití.
LED technologie je také často využívána v outdoorové i indoorové reklamě. Velkoplošné LED panely a billboards jsou oblíbené pro jejich jas, trvanlivost a schopnost vytvářet animace a měnit obsah na dálku.
Auta a dopravní ukazatele
V moderních automobilech nacházíme LED displeje na přístrojových deskách a v infotainment systémech. LED technologie je také často používána v dopravní signalizaci, například v semaforech nebo v informačních deskách.
Osvětlení a zobrazovací panely
V průmyslových a komerčních aplikacích se LED panely využívají tam, kde je potřeba efektivního a jasného osvětlení. Existují LED panely pro obecné osvětlení, ale i specializované panely pro specifické aplikace, například pro lékařské účely, v zemědělství nebo v komerční reklamě.
Historie a budoucnost LED displejů
LED technologie má své kořeny v 20. století, konkrétně v 60. letech, ale její masové rozšíření v oblasti displejů a osvětlení začalo až v posledních desetiletích.
Až s příchodem milénia se začaly LED diody používat všude kolem nás – od automobilů, přes LED televize až po billboardy. Ve všech těchto aplikacích LED nabízí spoustu výhod oproti tradičním způsobům osvětlení a podsvícení, jako jsou fluorescenční nebo halogenové žárovky.
V dnešní době LED technologie v kombinaci s LCD panely dominuje na trhu displejů. Její výhody, jako jsou energetická efektivita, dlouhá životnost a flexibilita ve velikostech a formátech, ji činí ideální volbou pro různé typy zařízení. LED displeje se přitom stále vyvíjejí a přichází s novými vylepšeními, například v podobě MiniLED a QLED.
Nicméně LED displeje čelí čím dál větší konkurenci od jiných typů displejových technologií, které na ní nepřímo navazují, jako jsou OLED nebo MicroLED displeje. Tyto nové technologie nabízejí vlastní sady výhod, jako jsou například lepší kontrast a věrohodnější barvy.
Vzhledem k rychlému tempu inovací v oblasti displejových technologií je těžké předpovědět, jakým směrem se LED displeje budou ubírat v budoucnosti. Je však jasné, že mají stále co nabídnout, ať už jde o vylepšení stávajících aplikací nebo o průnik do nových trhů a odvětví.
