FotonMag

Jednou z hlavních nevýhod stávajících LCD displejů je jejich nižší jas a špatná viditelnost za slunečného dne. V tomto ohledu jsou lepší modernější OLED a MicroLED displeje. Nicméně američtí a tchajwanští vědci ze dvou spřátelených univerzit navrhli nové technické řešení, díky kterému by LCD displeje mohly z hlediska jasu zastínit ostatní technologie.

Pozastavme se na chvíli u toho, co je motivací pro vylepšování dékady staré technologie navzdory výskytu zajímavějších novinek. Tandemové OLED displeje mohou skutečně nabídnout velmi vysoký jas a perfektní zobrazení barev, na druhou cenu však mají nižší životnost a problém s tzv. vypalováním obrazu. MicroLED displeje tyto problémy sice překonávají, avšak na druhou stran jsou vysoce náročné na výrobu a tedy i velmi nákladné.

Nové řešení LCD displejů spočívá v tom, že se jako podsvícení použily MiniLED (velikost zhruba 100~200 µm, rozměrově tedy mezi MicroLED a běžnými LED). Ty navíc podsvěcují displej na základě dynamického tónového mapování (dynamic tone mapping), díky kterému lze například zvlášť zvýraznit detaily v oblastech s nízkou úrovní šedi, jako je třeba sníh pokrývající hory.

Podle výzkumníků z University of Central Florida a National Cheng-Kung University by díky tomu mohly tyto nové LCD displeje svým jasem a čitelností překonat konkurenční technologie – avšak s tím, že se zachová jejich nižší cena, dobrá odolnost a dlouhá životnost. Prototyp je však zatím ještě ve fázi testování a optimalizace, aby se předešlo problémům s posunem barev a ořezovým efektem (clipping effect).

Zdroj: ledinside.com

Fenixlight se vytasil s novou nabíjecí taktickou svítilnou, tentokrát vytvořil kompaktnější a cenově dostupnější model s překvapivě dlouhým dosvitem. Oproti výkonnějším protějškům se tak může chlubit délkou pouhých 115 mm a vahou 124 g.

Slušný světelný paprsek o světelném toku 1000 lumenů a vzdáleností dosvitu až 450 metrů zajišťuje reflektor s tvrzenou ultra čistou skleněnou čočkou, osazený špičkovou LED Osram CSLPM1.TG s životností 50 000 hodin. Výjimečného dosvitu zaměřeného kužele světla bylo dosaženo i díky úzkému vyzařovacímu úhlu 5,3°.

TK05R se drží všech osvědčených taktických vlastností, na jaké jsme u Fenixe již zvyklí – oslepující stroboskop, dvojité taktické tlačítko, úderný ráfek, protiskluzový úchyt, antireflexní optika a případně i dokoupitelná montáž na zbraň

Mezi třemi základními režimy (high – med – low) se jednoduše přepíná menším funkčním tlačítkem, jeho podržením se rovnou aktivuje stroboskop. Větší taktické tlačítko ovládá zapnutí/vypnutí svítilny, stejně jako možnost pouze dočasného zapnutí na pouhý nátisk.

Zdrojem energie je trochu nevšední akumulátor typu 18350 (má téměř poloviční délku oproti standardnějšímu typu 18650) s kapacitou 1100 mAh. Maximální jas svítilny dokáže napájet zhruba 50 minut, nicméně nejnižší režim 30 lumenů uživí 14,5 hodin. Nabíjí se skrze USB-C port v těle svítilny, plné nabití zabere 1,5 hodiny. Během používání lze kdykoli ověřit stav nabití baterie pomocí barevné indikace schované pod šroubovací krytkou.

Kapesní taktická svítilna je vyrobena z odolného leteckého hliníku s povrchovou ochranou proti poškrábání. Výrobce zaručuje odolnost proti pádu z výšky 1 metru a vodotěsnost do hloubky 2 metrů (IP68). K dostání je za 2099 Kč včetně DPH.

Zdroje: fenixlight.com, kronium.cz

Již potřetí se navrací model jednoduché kapesní svítilny Fenix E12, kterou namísto akumulátoru napájí jedna klasická tužková baterie typu AA (samozřejmě lze využít i dobíjecí typy). S délkou lehce přes 8 centimetrů se svítilna hodí na obyčejné posvícení do domácnosti, večerní procházku nebo třeba do dílny. Díky dvojité klipsně ji lze snadno připnout za opasek, kapsu nebo kšilt, magnetická koncovka ji zase přichytí k železným povrchům. Při dokoupení držáku může posloužit třeba i jako svítilna na kolo (vzhledem k menšímu výkonu spíše do města).

V nejvyšším režimu dokáže svítilna vydat 200 lumenů, což je světelný výstup srovnatelný s klasickou 25 W žárovkou. Usměrněný paprsek světla při tomto výkonu dosvítí do vzdálenosti 78 metrů. Takto dokáže svítilna svítit zhruba 1 hodinu, v závislosti na kvalitě vložené baterie. Uživatel však nejspíš bude častěji využívat střední výkon (30 lumenů / 15 hodin) nebo nízký výkon s extra dlouhou výdrží (5 lumenů / 100 hodin).

Tlačítko je umístěno na zadní straně svítilny. Obyčejným stisknutím tlačítka se zapíná a vypíná, namáčknutím se nastavuje úroveň výkonu. Po každém zapnutí si svítilna pamatuje naposledy používaný režim.

Jak je u Fenixe zvykem, i zde byl jako materiál použit tvrzený letecký hliník, díky kterému má svítilna nízkou hmotnost 54 g (včetně baterie) a dobrou odolnost proti pádům. Stupeň krytí IP68 zaručuje vodotěsnost svítilny při ponoření do hloubky 2 metrů. Cena svítilny je 799 Kč.

Zdroje: kronium.cz

Výrobce světelných diod Cree se specializuje i na LED pro svítilny a jiná přenosná zařízení. Nyní představili novou přelomovou řadu Cree XLamp XFL se třemi verzemi LED. Ty se liší zejména podle „cílového světelného toku svítilen” – 5 000 lm (XFL05K), 8 000 lm (XFL08K) a 10 000 lm (XFL10K). Nejjasnější z nich, XFL10K, dokáže dle tiskové zprávy výrobce vydat světelný tok až 20 000 lumenů, což je až trojnásobek výstupu moderních automobilových dálkových světlometů.

Oproti konkurenčním řešením o srovnatelném výkonu je vyzařující povrch nových LED o 90 % menší, což dle výrobce vede k přesnějším tvarům paprsku, menším barevným variacím a delší dosvitové vzdálenosti. Když vývojáři nasadili svou novou LED do již existujícího designu svítilny, zaznamenali zvýšení dosvitu o 54 %, a to na vzdálenost 644 metrů.

Diody XFL jsou dostupné v rozmezí teploty chromatičnosti 5000 K až 6500 K a s indexem podání barev (CRI) o hodnotách 70 a 80 Ra. Vzorky LED jsou dostupné již nyní, větší objemy se pak řídí běžnými dodacími lhůtami.

Zdroje: led-professional.com, cree-led.com

Čím dál častěji se dnes zavádějí digitální systémy, které potřebují vnímat prostor ve všech třech dimenzích – například v oblasti autonomních vozidel, rozpoznávání obličejů nebo ovládání za pomocí gest. V tomto článku se podíváme na základní metody strojového vnímání hloubky a jak zásadní roli v tom hrají diody.

Obecně existují dva základní přístupy, jak stroje dokáží vnímat hloubku: triangulace a tzv. ToF – Time of Flight (volně přeložitelné jako výpočet délky „letu“ paprsku světla“).

Triangulace je založená na v principu jednoduché geometrii a v podstatě sem spadá i lidské vidění, kdy náš mozek porovnává dva mírně odlišné úhly vidění pro „vypočtení“ trojrozměrného obrazu. Binokulární vidění je nicméně nedokonalé při horších světelných podmínkách a vyžaduje výrazně texturované povrchy, proto se v technice obtížně zavádí.

Místo toho se používá poněkud odlišná triangulační metoda vnímání hloubky, kdy jeden světelný projektor promítne na daný objekt strukturovaný pattern (např. mřížky, linky nebo tečky), který pak z mírně odlišného úhlu nasnímá sensor, jenž vypočte vzniklé zkreslení. Výhodou metody je velmi vysoké rozlišení výsledného 3D obrazu, dobře však funguje jen na krátké vzdálenosti, tedy například pro účely rozpoznávání obličeje nebo gest.

Druhá metoda ToF používá zcela jiný princip. Zdroj světla, většinou laserová dioda, vyšle krátký puls světla, který se odrazí od snímaného objektu zpět do senzoru. Počítač pak na základě časové prodlevy vypočte vzdálenost daného bodu, přičemž takovéto systémy zvládají zaznamenávat řádově až miliony bodů za sekundu. Zde je hlavní předností rychlé naskenování okolí i do větších vzdáleností. Na tomto principu staví primárně senzory LiDAR.

V obou metodách je pochopitelně kladen vysoký požadavek na kvalitní světlo. Triangulační metody vyžadují především koherentní a stabilní zdroj světla, protože jakékoli odchylky by vedly k nepřesným výpočtům hloubky. U ToF je zase nezbytná preciznost ve vysílání pulzů světla, protože vzhledem k rychlosti světla zde záleží na každé mikrosekundě.

Ačkoli se k těmto účelům dříve používaly běžné světelné diody (LED), zejména kvůli lepší dostupnosti a nižší ceně. Dnes už se v obou metodách výhradně používají laserové diody (LD), které se mezitím staly značně dostupnějšími. Laserové diody poskytují vyšší jas, rychlejší modulaci a lepší energetickou efektivitu, což umožňuje jejich použití i v zařízeních napájených baterií.

Zdroj: ledinside.com

Při výběru displeje – ať už do domácnosti, společnosti nebo veřejného prostoru – hraje významnou roli jejich spotřeba energie. U displejů se pro účely srovnávání používá jednotka Watt na metr čtvereční (W/m²). Podívejme se, jak si v tomto parametru vedou dvě v současnosti nejpoužívanější displejové technologie.

U čím dál populárnějších LED displejů je každý jeden pixel (respektive subpixel) tvořen samostatnou světelnou diodou, jež vyzařuje světlo. Díky tomu mohou mít displeje vysoký jas, takže je lze dobře využít i ve venkovních aplikacích, například v reklamě nebo na stadionech.

Spotřeba konkrétního displeje se bude výrazně lišit dle rozlišení, zvolené úrovně jasu, zobrazovaném obsahu (více pohybu a světlých bodů = více spotřeby) a rozteče pixelů (čím jsou rozestupy mezi jednotlivými LED čipy kratší, tím více se jich vleze na danou plochu, a tedy roste i spotřeba energie). Obecně se spotřeba LED displejů pohybuje někde mezi hodnotami 100 až 1000 W/m². Typická venkovní reklama mívá kolem 300-400 W/m², zatímco vnitřní displeje s vysokým rozlišením mohou mít kolem 200-300 W/m².

LCD displeje vedle toho využívají technologii tekutých krystalů, které samy nevyzařují světlo, pouze jej modulují. Proto musí mít podsvícení – kdysi se používala speciální zářivková trubice CCFL, dneska už se používají bílé LED čipy.

Zde se spotřeba energie odvíjí primárně od toho, jak je proveden podsvícení a vrstva tekutých krystalů, nicméně i zde má značný vliv nastavení jasu a typ zobrazovaného obsah. Přesto je spotřeba těchto displejů obecně nižší. Větší displeje spotřebovávají 100-150 W/m², zatímco obyčejné domácí monitory mohou mít spotřebu i jen 20-30 W/m².

Na první pohled tedy mají značně nižší spotřebu LCD displeje, avšak je třeba se na to dívat z širší perspektivy. LED displeje totiž mají v mnoha ohledech mnohem lepší zobrazovací parametry, díky kterým je lze využívat i tam, kde LCD displeje selhávají.

LED displeje tedy sice mívají vyšší spotřebu (s ohledem na vyšší zobrazovací nároky), zato však jsou energicky efektivnější, jelikož dokáží lépe „hospodařit“ se světlem. Zaprvé vyzařují barevné světlo přímo ze samotných pixelů a nedochází tak k jeho ztrátám přes vrstvu tekutých krystalů a tranzistorů. A zadruhé při zobrazování černých ploch se mohou jednotlivé pixely jednoduše vypnout, kdežto u LCD displejů musí podsvícení svítit stále stejnou intenzitou po celou dobu. Pokud by se teoreticky měly LCD displeje svými zobrazovacími vlastnostmi vyrovnat LED displejům, pak by na tom zřejmě se spotřebou byly už o něco hůř.

Zdroje: ledinside.com, britannica.com, researchgate.net

TrendForce je tchajwanský institut, který pravidelně analyzuje a předvídá trendy v oblasti polovodičů. V aktuální zprávě se zaměřil na odvětví microLED čipů, kde v následujících několika letech očekává několikanásobný růst.

Do vývoje microLED čipů v současnosti investují převážně asijské společnosti. Miniaturizací a zefektivněním výrobních postupů se snaží snížit jejich vysoké výrobní náklady, které jsou v současnosti hlavní překážkou jejich masového rozšíření. Například thajwanský výrobce displejů AUO se v tomto ohledu zaměřuje na větší microLED displeje, zatímco společnosti jako LG Electronics (Jižní Korea), VOE Technology (Čína) a Vistar (Čína) spatřují budoucnost zejména v menších displejích pro chytré hodinky a obdobné aplikace. Také zde začíná růst poptávka po microLED v oblasti VR a AR brýlí, stejně jako v automobilovém průmyslu.

Nicméně toto rostoucí odvětví nedávno zaznamenalo i jednu značnou prohru. Společnost Apple na poslední chvíli zrušila své již značně rozjeté plány na výrobu chytrých hodinek s MicroLED displeji, právě kvůli vysoké vysoké ceně a technické náročnosti. Následkem toho bylo, že předem dohodnutý dodavatel čipů OSRAM (Německo) musel zrušit svou nákladnou MicroLED továrnu v Malajsii, jelikož bez klíčového amerického odběratele se mu už nevyplatila. Jak se však ukazuje, i navzdory tomuto přešlapu z poslední doby se mnoho dalších firem snaží tuto technologii nadále rozvíjet.

Zdroj: ledinside.com

V roce 2022 se tchajwanská společnost AUO stala prvním výrobcem displejů, který se připojil ke klimatické skupině RE100 – jedná se o mezinárodní iniciativu, kde se již 400 velkých firem připojilo k závazku využívat ve svých podnicích ze 100 % obnovitelné zdroje energie, a to do individuálně stanoveného roku.

Mezi další zapojené firmy patří například i technologičtí giganti Apple, Google, Meta, Microsoft a Samsung, automobilky GM, Hyundai a Kia nebo přední výrobce LED osvětlení Signify (Philips). Někteří svůj cíl již naplnili nebo jej splní do několika let, AUO se jej zavázala splnit do roku 2050.

V současnosti AUO vyrobila svou první řadu displejů s využitím 100 % obnovitelných zdrojů – použila vlastní solární panely a distribuční model „wheeling“. Displej vznikl v rámci partnerství s tchajwanským výrobcem počítačové techniky Acer, konkrétně se objevil v jeho „uhlíkově neutrálním“ notebooku Aspire Vero 16 v dotykové i bezdotykové variantě. Notebook mimo jiné využívá 60 % recyklovaných plastů, recyklovanou ocel a je dodáván ve 100% recyklovaných obalech. Displej i notebook také dostali certifikaci UL 3600, což je projekt vyhodnocující zapojení produktu do cirkulární ekonomiky.

Sama společnost AUO své zelené kroky zdůvodňuje mimo jiné tím, že si dnes čím dál větší význam získávají uhlíkové daně a uhlíková cla. Obnovitelné energie i materiály se pro podniky stávají „konkurenční arénou“, kdy je jejich zavádění globálními společnostmi takřka nezbytné pro udržení konkurenční výhody.

Zdroje: ledinside.com, auo.com, there100.org

Fenixlight představil novou běžeckou čelovku HM62-T, tentokrát vsadil především na kombinaci nízké hmotnosti, obstojného výkonu s delší výdrží a jednoduchého designu. Namísto běžně používaného leteckého hliníku je tělo svítilny tvořeno lehčí magnesiovou slitinou, díky které činí celková váha včetně akumulátoru 125 g. I u tohoto modelu výrobce využil svůj nový systém upínání čelovky, kdy lze popruh libovolně utahovat a povolovat v obou směrech jen pomocí kolečka. Jedno z plastových poutek v sobě navíc ukrývá nouzovou píšťalku.

Světlo poskytuje jedna LED Luminus SST-40, která dokáže vydat maximální světelný tok 1200 lumenů po dobu 4 hodin. Svítilna celkem nabízí čtyři stupně výkonu (Low – Med – High – Turbo), při využití středního výkonu 130 lumenů může svítilna vydržet až 24 hodin. Kromě toho může uživatel přepnout na červené světlo (LED Everlight 2835) o světelném toku 5 lumenů s režimem blikání i stálého svícení.

Jako akumulátor byl použit typ 18650 s kapacitou 3400 mAh. Během nabíjení i během používání svítilny lze kdykoli ověřit stav nabití pomocí barevné diody s přesností na 25 %. Nabíjecí port typu USB-C se skrývá v boční straně akumulátoru, plného nabití dosáhne do tří hodin. Nouzově lze akumulátor vyměnit za dvě obyčejné baterie typu CR123A.

Stupeň krytí IP68 zaručuje voděodolnost svítilny proti dešti i ponoření. Magnesiová slitina kromě lehké hmotnosti poskytuje také vysokou odolnost, výrobce zaručuje odolnost proti pádům z výšky 2 metrů. Odolná elektronika dokáže fungovat v rozmezí teplot -35°C a 45°C. Samotná svítilna se v čelovce může otáčet kolem své osy, čímž lze snadno nastavovat úhel svícení. Maloobchodní cena je 2 099 Kč.

Zdroj: kronium.cz

Ačkoli to tady v Evropě zatím nemusí být tolik vidět, průhledné LED displeje se rychle dostávají do popředí. Jsou lehké, nepůsobí tak rušivě jako běžné obrazovky a mají i nižší spotřebu energie. Také působí poměrně futuristicky a rozhodně přitáhnou pozornost lidí – použití tak nacházejí třeba v muzeích, ve výlohách, v turismu nebo i na pódiích, kde mohou napodobit efekt hologramu. Hlavním trhem průhledných displejů je momentálně Čína, následovaná Evropou, Amerikou a zbytkem Asie. V tomto článku se podíváme, co lze očekávat od tohoto prozatím ještě přehlíženého odvětví.

Navzdory četným výhodám průhledných displejů se i zde samozřejmě najdou určité technické nedostatky. Hlavním problémem je nalezení kompromisu mezi jasem, čirostí a úrovní průhlednosti těchto displejů. Proto existují různá technologická řešení: některé displeje mají podobu tenkých a ohebných plastových fólií s průhledností 70-95 %, jiné zase zasazují LED čipy mezi dvě vrstvy skla pro dosažení delší životnost a vyšší odolnosti vůči teplotám a prostředí.

Z hlediska typu LED se používají technologie OLED, micro-LED (<100 µm) i mini-LED (100-200 µm), nejslibnější budoucnost je ale přisuzována právě micro-LED, neboť dokáže poskytnout vysoký jas i vysoké rozlišení při zachování dobré průhlednosti. Hlavními výrobci průhledných micro-LED displejů jsou momentálně tchajwanská AUO, korejský Samsung, čínská Tianma a ještě jednou tchajwanský PlayNitride. Podívejme se pro ilustraci na některé z jejich projektů.

Displej od AUO nedávno využilo například Lenovo pro svůj unikátní notebook s průhledným displejem o rozlišení 720p (foto v úvodu). Kromě toho AUO poskytnul interaktivní průhledné displeje pro okna v automobilní i veřejné dopravu (vlaky, trajekty). V oblasti průhledných displejů pro automobily se obdobně pohybují i Tianma a PlayNitride.

Samsung je známý mimo jiné výrobou obřích komerčních displejů, proto tolik nepřekvapí, že se letos na veletrhu CES pochlubil průhlednými micro-LED displeji právě v této oblasti. Na třech vzorcích také demonstroval jeho výhody oproti průhledným OLED a LCD displejům.

Podle zprávy tchajwanského výzkumného institutu TrendForce dosáhla velikost trhu transparentních LED displejů za loňský rok 141 milionů dolarů. Na rok 2027 pak odhaduje jeho vzrůst na 238 milionů. Předvídá, že průhledné micro-LED displeje naleznou v budoucnu využití zejména ve venkovních reklamách a v informačních displejích chytrých aut (např. augmented reality heads-up displays – displeje rozšířené reality na čelním skle). Evropské, americké a japonské automobilky je dle odhadů začnou instalovat do svých aut již v letech 2026-2027.

Zdroj: ledinside.com